Почему европейцы стали пить молоко

Тысячи лет назад употребление молока во взрослом возрасте гарантированно приводило к проблемам с желудком. Сегодня же большинство европейцев без последствий наслаждаются молочными продуктами. Вот как произошел этот эволюционный сдвиг.

Как толерантность к лактозе повлияла на эволюцию  Фото: Wikipedia.org В разных уголках мира — в Северной Европе, Восточной Африке и на Ближнем Востоке — у популяций, разводивших коров и верблюдов, начала закрепляться способность пить молоко всю жизнь

Каждый любитель мороженого может сказать спасибо эволюции. Всего 10 000 лет назад ни один взрослый человек на планете не мог переваривать молочный сахар — лактозу. У младенцев фермент лактаза вырабатывался всегда, ведь он необходим для расщепления материнского молока. Но после отлучения от груди его выработка прекращалась.

Затем человек приручил домашний скот. В разных уголках мира — в Северной Европе, Восточной Африке и на Ближнем Востоке — у популяций, разводивших коров и верблюдов, начала закрепляться способность пить молоко всю жизнь. Определенные варианты генов, позволяющие лактазе вырабатываться и во взрослом возрасте, стали давать своим носителям преимущество.

Первое время людям приходилось удалять сахар из молока путем ферментации (делая сыр или кисломолочные продукты), но это сокращало калорийность продукта на 20–50%. Способность же пить сырое молоко открывала доступ к дополнительному источнику энергии. Плюс популяции с толерантностью к лактозе лучше переносили неурожайные годы.

Возможно, эта особенность помогала древним племенам и во время завоеваний. Европейская и арабская экспансия, едва не сокрушившая Византийскую империю, могла быть отчасти следствием новой пищевой стратегии.

Что появилось раньше: ген или корова Фото: Wikipedia.org Сравнение графиков потребления молока и распространения генов не выявило прямой связи

Классический вопрос о курице и яйце: люди с нужной мутацией начали одомашнивать скот, или же скотоводы получили эволюционный бонус от случайной мутации? Ответ неочевиден. Без генетической мутации молочное животноводство вряд ли получило бы такое широкое распространение. Но и без крупного рогатого скота сама по себе мутация не давала бы ее носителям никаких преимуществ. Чтобы разгадать эту загадку, ученым пришлось объединить данные из двух областей: археологии (фрагменты керамики) и генетики (анализ древних геномов).

Исследователи создали огромную базу данных, изучив почти 7000 образцов остатков животного жира на тысячах фрагментов керамики с сотен археологических памятников по всей Европе. А химики за последние десятилетия разработали методы, позволяющие точно определить, что именно содержалось в древнем горшке.

Молочный жир, впитываясь в глиняные стенки, сохраняется удивительно хорошо. Анализ изотопного состава углерода в жирных кислотах позволил отличить молоко от жира туш животных. И ученые поняли: люди широко употребляли молоко около 9000 лет назад. [1]

Параллельно генетики составили карту появления и распространения нужного варианта гена. Проанализировав ДНК более чем 1700 доисторических людей, они обнаружили, что мутация впервые проявилась лишь около 5000 лет назад. То есть люди пили молоко на протяжении 4000 лет, прежде чем смогли его полноценно переваривать.

Почему молоко пили все, а ген появился у некоторых народов Фото: Wikipedia.org Компьютерные модели подтвердили: частота «гена лактазы» резко возрастала в популяциях именно в периоды, сопровождающиеся голодом или высоким уровнем инфекционных заболеваний

Анализ древних геномов выявил, что огромные популяции евразийской степи (территории современного Казахстана, России, Монголии), которые традиционно потребляли огромное количество молока, так и не обрели толерантности к лактозе. Если бы решающим фактором было просто регулярное питье молока, мутация должна была бы закрепиться и у них. Но этого не произошло.

Стало очевидно: чтобы такая полезная мутация распространилась с невероятной скоростью (это самый сильный случай положительного отбора у европейцев за последние 10 000 лет), должны были работать куда более жесткие механизмы, чем просто питательное преимущество. Должен был существовать фактор, делавший употребление молока вопросом жизни и смерти.

Ученые предположили, что главным таким фактором стал голод. В обычной жизни диарея от молока — это дискомфорт. Но в условиях сильного недоедания диарея приводит к быстрому обезвоживанию и становится одной из главных причин смертности. Во время неурожая люди вынуждены были потреблять больше молока именно тогда, когда их организм был наиболее уязвим. Для носителей мутации этот источник пищи становился спасением, а для остальных — смертельной ловушкой.

Другой возможный фактор — инфекции. В древности, при высокой скученности населения и антисанитарии, кишечные заболевания косили людей тысячами. У ослабленного болезнью человека диарея, вызванная молоком, могла стать последней каплей, ведущей к летальному исходу. Таким образом, способность безопасно пить молоко давала шанс выжить.

Компьютерные модели подтвердили: частота «гена лактазы» резко возрастала в популяциях именно в периоды, сопровождающиеся голодом или высоким уровнем инфекционных заболеваний.

Вероятно, эти факторы действовали сообща, и их комбинация могла различаться в разных регионах. В Европе решающую роль сыграли оседлый образ жизни и голод, в Африке — засухи и тропические болезни.

Сегодня более 90% людей в разной степени переносят лактозу. Но около трети населения планеты все еще испытывают дискомфорт, когда пьют молоко или едят мороженое. А некоторые люди — в основном африканского, азиатского или средиземноморского происхождения — вовсе не могут это делать без серьезных последствий для здоровья. 

По материалам smithsonianmag.com.

Почему некоторые народы не могут пить молоко

Почему принято пить коровье молоко

Что находится внутри кокоса — молоко или вода