Anda bukan apa yang Anda makan, tepatnya. Tetapi selama beberapa generasi, apa yang kita makan memang membentuk jalur evolusi kita. ”Diet, ” kata antropolog John Hawks, dari University of Wisconsin-Madison, “telah menjadi kisah mendasar sepanjang sejarah evolusi kita. Lebih dari sejuta tahun terakhir telah terjadi perubahan anatomi manusia, gigi dan tengkorak, yang menurut kami mungkin terkait dengan perubahan pola makan. ”
Konten terkait
- Memasak Mungkin Mendorong Evolusi Manusia
Seiring evolusi kita berlanjut, peran penting dari diet belum hilang. Studi genetika menunjukkan bahwa manusia masih berevolusi, dengan bukti tekanan seleksi alam pada gen yang memengaruhi segalanya, mulai dari penyakit Alzheimer hingga warna kulit hingga usia menstruasi. Dan apa yang kita makan hari ini akan memengaruhi arah yang akan kita ambil besok.
Mendapat susu?
Ketika mamalia masih muda, mereka menghasilkan enzim yang disebut laktase untuk membantu mencerna laktosa manis yang ditemukan dalam susu ibu mereka. Tetapi begitu sebagian besar mamalia bertambah usia, susu menghilang dari menu. Itu berarti enzim untuk mencernanya tidak lagi diperlukan, sehingga mamalia dewasa biasanya berhenti memproduksinya.
Namun, berkat evolusi baru-baru ini, beberapa manusia menentang tren ini.
Sekitar dua pertiga manusia dewasa tidak toleran laktosa atau telah mengurangi toleransi laktosa setelah bayi. Tetapi toleransi bervariasi secara dramatis tergantung pada geografi. Di antara beberapa komunitas Asia Timur, intoleransi dapat mencapai 90 persen; orang-orang keturunan Afrika Barat, Arab, Yunani, Yahudi, dan Italia juga sangat rentan terhadap intoleransi laktosa.
Orang Eropa Utara, di sisi lain, tampaknya menyukai laktosa mereka — 95 persen dari mereka toleran, yang berarti mereka terus memproduksi laktase sebagai orang dewasa. Dan jumlah itu meningkat. "Dalam setidaknya lima kasus yang berbeda, populasi telah men-tweak gen yang bertanggung jawab untuk mencerna gula itu sehingga tetap aktif pada orang dewasa, " kata Hawks, mencatat itu paling umum di antara orang-orang di Eropa, Timur Tengah dan Afrika Timur.
DNA purba menunjukkan betapa mutakhirnya toleransi laktosa dewasa ini, secara evolusi. Dua puluh ribu tahun yang lalu, itu tidak ada. Saat ini, sekitar sepertiga dari semua orang dewasa memiliki toleransi.
Perubahan evolusioner yang secepat kilat itu menunjukkan bahwa konsumsi susu langsung harus memberikan keuntungan kelangsungan hidup yang serius dibandingkan orang-orang yang harus memfermentasi susu menjadi yogurt atau keju. Selama fermentasi, bakteri memecah gula susu termasuk laktase, mengubahnya menjadi asam dan mengurangi pencernaan bagi mereka yang tidak toleran laktosa. Gone dengan gula-gula itu, bagaimanapun, adalah bagian yang baik dari kandungan kalori makanan.
Hawks menjelaskan mengapa bisa mencerna susu merupakan anugerah di masa lalu: “Anda berada dalam lingkungan yang terbatas nutrisi, kecuali Anda memiliki ternak, atau domba, atau kambing, atau unta, dan itu memberi Anda akses ke tempat yang tinggi. makanan energi yang bisa dicerna bayi tetapi orang dewasa tidak bisa, ”katanya. "Apa yang dilakukannya adalah memungkinkan orang mendapatkan 30 persen lebih banyak kalori dari susu, dan Anda tidak memiliki masalah pencernaan yang berasal dari konsumsi susu."
Sebuah studi genetik baru-baru ini menemukan bahwa toleransi laktosa dewasa kurang umum di Inggris Romawi daripada saat ini, yang berarti evolusinya terus berlanjut sepanjang sejarah Eropa yang tercatat.
Saat ini, banyak manusia memiliki akses ke makanan alternatif yang berlimpah serta susu bebas laktosa atau pil laktase yang membantu mereka mencerna susu biasa. Dengan kata lain, kita dapat menghindari beberapa dampak seleksi alam. Itu berarti sifat-sifat seperti toleransi laktosa mungkin tidak memiliki dampak langsung yang sama pada kelangsungan hidup atau reproduksi yang pernah mereka lakukan — setidaknya di beberapa bagian dunia.
“Sejauh yang kami tahu, tidak ada bedanya bagi kelangsungan hidup dan reproduksi Anda di Swedia jika Anda bisa mencerna susu atau tidak. Jika Anda makan di luar supermarket (toleransi produk susu Anda tidak mempengaruhi kelangsungan hidup Anda). Tetapi itu masih membuat perbedaan di Afrika Timur, ”kata Hawks.
Gandum, Pati dan Alkohol
Saat ini, tidak jarang menemukan seluruh lorong toko kelontong yang dikhususkan untuk kue, roti, dan biskuit bebas gluten. Namun, kesulitan mencerna gluten — protein utama yang ditemukan dalam gandum — adalah halangan lain yang relatif baru dalam evolusi manusia. Manusia tidak mulai menyimpan dan memakan biji-bijian secara teratur sampai sekitar 20.000 tahun yang lalu, dan domestikasi gandum tidak dimulai dengan sungguh-sungguh sampai sekitar 10.000 tahun yang lalu.
Namun, sejak gandum dan gandum hitam menjadi makanan pokok manusia, kami memiliki frekuensi penyakit celiac yang relatif tinggi. "Kau lihat ini dan katakan bagaimana itu terjadi?" Tanya Hawks. "Itu sesuatu yang seharusnya tidak dilakukan seleksi alam."
Jawabannya terletak pada respons imun kita. Suatu sistem gen yang dikenal sebagai antigen leukosit manusia ikut serta dalam perang melawan penyakit, dan sering menghasilkan variasi baru untuk melawan infeksi yang terus berubah. Sayangnya, untuk individu dengan penyakit celiac, sistem ini keliru pada sistem pencernaan manusia untuk suatu penyakit dan menyerang lapisan usus.
Namun terlepas dari kelemahan jelas penyakit celiac, evolusi yang berkelanjutan tampaknya tidak membuatnya lebih jarang. Varian genetik di balik penyakit seliaka tampaknya sama umum sekarang seperti sejak manusia mulai makan gandum.
“Ini adalah kasus di mana seleksi yang mungkin tentang penyakit dan parasit memiliki efek samping yang menghasilkan penyakit seliaka di sebagian kecil orang. Itu adalah trade-off yang ditinggalkan evolusi baru-baru ini dan itu bukan adaptasi terhadap diet — ini adalah adaptasi terlepas dari diet, ”kata Hawks. Pertukaran yang tidak diinginkan adalah umum dalam evolusi. Sebagai contoh, mutasi genetik ke sel darah merah yang membantu manusia bertahan hidup malaria juga dapat menghasilkan penyakit sel sabit yang mematikan.
Contoh-contoh lain dari evolusi berkelanjutan kita melalui diet menarik tetapi tidak pasti. Misalnya, Amylase adalah enzim yang membantu air liur mencerna pati. Secara historis, masyarakat pertanian dari Eurasia Barat dan Mesoamerika memiliki lebih banyak salinan gen terkait. Apakah mereka dipilih untuk mencerna pati lebih baik? “Itu membuat cerita yang meyakinkan dan itu mungkin benar. Tetapi biologi itu rumit dan tidak sepenuhnya jelas apa yang sedang bekerja atau seberapa pentingkah itu, ”kata Hawks.
Lebih dari sepertiga orang Asia Timur — Jepang, Cina, dan Korea — memiliki reaksi pembilasan ketika mereka memetabolisme alkohol, karena proses tersebut menciptakan kelebihan enzim asetaldehida beracun. Ada bukti genetik kuat bahwa ini dipilih baru-baru ini, selama 20.000 tahun terakhir, catat Hawks.
Karena kemunculannya dalam genom kira-kira bertepatan dengan domestikasi beras 10.000 tahun yang lalu, beberapa peneliti menyarankan bahwa hal itu menghentikan orang dari terlalu banyak menikmati anggur beras. Namun, jadwal tidak ditentukan dengan pasti, baik untuk mutasi atau domestikasi beras. Juga telah disarankan bahwa asetaldehida menawarkan perlindungan dari parasit yang tidak mampu meminum racun.
"Dalam beberapa hal, itu penting, bagi populasi masa lalu, karena itu tidak umum dan sekarang, " kata Hawks. "Ini perubahan besar, tapi kita benar-benar tidak tahu mengapa."
Lebih Penting Daripada Yang Kita Pikirkan?
Bahkan warna kulit manusia mungkin berubah, setidaknya sebagian, sebagai respons terhadap diet (faktor lain, studi menunjukkan, termasuk seleksi seksual). Keragaman warna kulit manusia saat ini adalah perkembangan yang relatif baru. Hipotesis standar berfokus pada prevalensi sinar UV pada garis lintang khatulistiwa. Tubuh kita membutuhkan vitamin D, sehingga kulit kita memproduksinya ketika direndam oleh sinar UV. Tetapi terlalu banyak UV dapat memiliki efek yang merugikan, dan pigmen kulit yang lebih gelap lebih efektif untuk memblokir mereka.
Ketika manusia bergerak ke garis lintang yang lebih gelap dan lebih dingin, idenya berjalan, kulit mereka tidak lagi membutuhkan perlindungan dari terlalu banyak UV dan mencerahkan sehingga dapat menghasilkan vitamin D yang lebih bermanfaat dengan lebih sedikit sinar matahari.
Tetapi studi DNA membandingkan Ukraina modern dengan leluhur prasejarah mereka menunjukkan bahwa warna kulit Eropa telah berubah selama 5.000 tahun terakhir. Untuk menjelaskan hal ini, teori lain menunjukkan bahwa pigmentasi kulit bisa jadi berada di bawah pengaruh diet, ketika petani awal menderita kekurangan vitamin D nenek moyang pemburu-pengumpul mereka pernah dapatkan dari ikan dan makanan hewani.
Nina Jablonski, seorang peneliti warna kulit di Penn State University, mengatakan kepada Science bahwa penelitian baru "memberikan bukti bahwa kehilangan vitamin D diet teratur sebagai akibat dari transisi ke gaya hidup pertanian yang lebih kuat mungkin telah memicu" evolusi kulit yang lebih terang.
Sulit melihat evolusi beraksi. Tetapi teknologi baru seperti sekuensing genom — dan daya komputasi untuk menggerus tumpukan data yang sangat besar — memungkinkan untuk menemukan tweak genetik kecil yang dapat menambah banyak generasi pada perubahan evolusioner nyata. Semakin banyak, basis data informasi genetik juga dipasangkan dengan informasi seperti sejarah medis dan faktor lingkungan seperti diet, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati cara mereka berinteraksi.
Hakhamanesh Mostafavi, seorang ahli biologi evolusi di Universitas Columbia, menulis satu studi genom yang menganalisis DNA dari 215.000 orang untuk mencoba melihat bagaimana kita terus berevolusi dalam rentang hanya satu atau dua generasi. "Jelas diet kita berubah secara radikal hari ini, jadi siapa yang tahu apa efek evolusi yang mungkin terjadi, " kata Mostafavi. “Ini mungkin tidak selalu memiliki efek seleksi langsung tetapi dapat berinteraksi dengan gen yang mengendalikan suatu sifat.”
Penelitian genetik Mostafavi juga mengungkapkan bahwa beberapa varian yang sebenarnya mempersingkat kehidupan manusia, seperti yang mendorong perokok untuk meningkatkan konsumsi mereka di atas norma-norma merokok, masih dipilih secara aktif.
"Kami melihat efek langsung dari gen itu pada kelangsungan hidup manusia saat ini, " jelasnya. “Dan berpotensi Anda dapat membayangkan bahwa diet mungkin memiliki efek yang sama. Kami memiliki begitu banyak perubahan pola makan baru-baru ini, seperti makanan cepat saji untuk satu contoh, dan kami belum tahu apa efeknya atau mungkin tidak. ”
Untungnya, berkat karya ilmuwan seperti Mostafavi dan Hawks, mungkin tidak butuh 20.000 tahun untuk mengetahuinya.
