Nyálunk összetétele fontos lépés lehetett az emberré válásban

Az antropológusok évtizedek óta keresik azokat a viselkedési és élettani különbségeket az ember és emberszabású rokonai között, amelyek magyarázhatják fajunk kialakulását. Egy minap közölt tanulmány szerzői szerint e folyamatban fontos szerepet játszott az, hogy őseink képessé váltak a keményítő megemésztésére. Így értékes tápanyaghoz jutottak, amely fedezhette nagyobb agyuk megnövekedett energiaigényét.

Ha megvizsgáljuk a főemlősök étrendjét és az általunk gyakran fogyasztott ételeket, azt találjuk, hogy mi sokkal több keményítőtartalmú növényt eszünk. A keményítő igen értékes tápanyag, hiszen a növények ebben a formában raktározzák szöveteikben a cukrot, amelynek megemésztésével sok energiához juthatunk. Ezzel szemben a majmok gyakran csak az érett gyümölcsöket fogyasztják el, amelyekben a keményítő jórészt lebomlott egyszerű répacukorra. A keményítő emésztéséhez egy specifikus enzim, a nyál-amiláz szükséges. Azok a fajok, amelyek nyálában sok ilyen enzim található, könnyedén megemésztik a keményítőt, és hozzájuthatnak a benne raktározott energiához. A nyál-amiláz enzimet, ahogy minden más fehérjét is, egy gén kódolja, így feltételezhető, hogy a főemlősök és az ember táplálkozásai szokásai végső soron a gének különbségei miatt térnek el egymástól. Nathaniel Dominy, a Santa Cruz-i Kalifornia Egyetem kutatója és munkatársai e hipotézist vizsgálva összehasonlították az ember és a csimpánzok örökítőanyagát.

A nyál-amiláz génjét vizsgálva nyálmintát vettek ötven embertől és tizenöt csimpánztól. Megmérték a nyáluk amiláztartalmát, és elemezték azt is, hogy sejtjeik örökítőanyaga hány kópiában tartalmazza az enzim génjét. Eredményeik szerint, míg a csimpánzok DNS-ében csak két másolatban van jelen ez a gén, addig az emberében akár tizenöt példány is megtalálható belőle. Úgy találták, hogy a nyál amiláztartalma és a gének száma között igen erős összefüggés van, tehát akiknek több amilázgénjük van, több enzimet tartalmaz a nyáluk. Dominy szerint, ha egy fehérje fontos szerepet játszik egy faj életmódjában, érdemes többet termelni belőle. Ennek két módja van: vagy véletlen mutációk révén megváltozik a gén, és így több fehérjemásolat készülhet róla, vagy megsokszorozódik, és attól kezdve a másolatok egymástól függetlenül termelhetik az enzimet. A kutató szerint a génmásolás gyakori jelenség az evolúcióban, hiszen így nagyobb eséllyel jönnek létre működőképes génszakaszok, mint a véletlenszerű mutációk során (e mutációk nagy többsége ugyanis a gén leromlását okozza, és csak nagyon kis részük előnyös).

A tanulmány szerzői különféle, eltérő étrendű népcsoportokat is összehasonlítottak. Eredményeik szerint például a jakutok, akik az északi sarkvidéken élnek, és fő táplálékuk a kevés keményítőt tartalmazó hal, kevesebb példányban örökítik tovább az amiláz génjét, mint rokonaik, a japánok, akik viszont hagyományosan sok rizst és más, keményítőben gazdag növényi magvakat fogyasztanak. Hasonló jelenség figyelhető meg két, ugyancsak szoros rokonságban lévő tanzániai törzs, a datogok és a hadzák esetében. A datogok állattenyésztéssel foglalkoznak, így étrendjükben fontosabb szerepet tölt be a hús, míg a hadzák gumók és gyökerek gyűjtögetésével szerzik táplálékuk jelentős részét. Nem meglepő hát, hogy a hadzák több amilázgénnel rendelkeznek, mint közelben lakó rokonaik.

A hagyományosan halászó, vadászó, rénszarvastenyészetből élő jakutok tápláléka kevés keményítőt tartalmaz

A kutatók szerint felfedezésük jelentősége messze túlmutat a táplálkozási különbségeken. Az emberi evolúció kutatói előtt még csak kevéssé ismert, hogyan voltak képesek őseink szinte egy időben megnövelni agytérfogatukat és testméretüket, valamint benépesíteni a Föld nagy területeit. Mindkettő igen energiaigényes folyamat, így elődeink kénytelenek voltak változtatni étrendjükön, és áttérni egy olyan táplálékra, amelyet a többi, konkurens faj kevéssé tudott hasznosítani, például a keményítőtartalmú növényi magvakra és gumókra. Régóta feltételezik a kutatók, hogy a táplálkozási szokások megváltozása nagyon fontos szerepet játszott az emberré válásban, eddig azonban sokan a vadászat és a húsevés megjelenését tekintették a legfontosabb fordulatnak. Dominy szerint azonban, ha megvizsgáljuk a jelenkori vadászó természeti népek étrendjét, azt találjuk, hogy a hús fogyasztása náluk is másodlagos a növényekhez képest.

A kutatók vélekedése szerint a keményítőben gazdag gumók fogyasztása talán a Homo erectusok idejében terjedhetett el, akik valószínűleg először kezdték használni a tüzet. Bár egy régen élt élőlény táplálkozási szokásainak vizsgálata nem egyszerű feladat, Dominy és munkatársai egy korábbi vizsgálatukban úgy találták, hogy a Homo erectus-leletekből nyerhető izotópok arányai igen hasonlóak azokhoz, amelyeket ma élő, gumókkal, gyökerekkel táplálkozó állatok szöveteiben találtak. A tűz felfedezésével pedig elődeink még emészthetőbbé tehették a keményítőt, ahogy azt ma is tesszük a hasábburgonya megsütésekor vagy a rizs megfőzésekor.