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美国有线电视新闻网
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一项新的研究表明,现代人类对碳水化合物的长期热爱可能早于我们作为一个物种的存在。
古代人类吃猛犸牛排和其他肉类的一度占主导地位的刻板印象有助于促进高蛋白饮食的观念,这种饮食对于促进大脑的显着发育是必要的。
但近年来的考古证据对这一观点提出了挑战,表明人类很久以前就养成了对碳水化合物的喜好,烧烤块茎和其他曾经存在的富含淀粉的食物。 通过分析细菌来检测 落入牙齿。
新研究发表在期刊上 科学 周四,他提出了早期富含碳水化合物饮食的第一个遗传证据。科学家们追踪了一种基因的进化,该基因使人类能够更容易地消化淀粉,将其分解成我们的身体可以用作能量的单糖。研究表明,这些基因早在农业出现之前就开始繁殖。
这种扩张可能可以追溯到数十万年前,早在我们这个物种、智人甚至尼安德特人作为独特的人类谱系出现之前。
康涅狄格州法明顿杰克逊实验室和纽约州布法罗大学的研究人员分析了 68 名古代人类的基因组。研究小组重点研究了一种名为 AMY1 的基因,该基因使人类能够识别并开始通过产生淀粉酶来分解口腔中的复杂碳水化合物淀粉。如果没有淀粉酶,人类将无法消化土豆、面食、大米或面包等食物。
今天的人类有这个基因的多个拷贝,而且数量因人而异。然而,遗传学家很难拼凑出这些基因的数量是如何以及何时增加的——这反映了吃淀粉何时可能对人类健康有益。
“我们试图回答的主要问题是,这种重复何时发生?这就是我们开始研究古代基因组的原因,”该研究的第一作者、杰克逊实验室的副计算科学家 Fayza Yilmaz 说。
“之前的研究表明,AMY1 拷贝数与释放到我们唾液中的淀粉酶量之间存在关系,我们想了解这是否与农业的出现相对应。这是一个热门问题。”她说。
研究小组发现,45,000年前,狩猎采集者——他们的生活方式早于农业——平均有四到八个AMY1拷贝,这表明智人早在农作物驯化形成之前就喜欢吃淀粉。人类饮食。
该研究还揭示了尼安德特人和丹尼索瓦人基因组中 AMY1 基因的重复。 已灭绝的古人类 它于 2010 年首次被发现,但人们对它知之甚少。研究表明,该基因在三个人类物种中存在多个拷贝,表明在不同谱系分裂之前,它是一个共同祖先之间的共同特征。
这一发现意味着,80万年前,古代人类就拥有不止一份AMY1拷贝。
目前尚不清楚 AMY1 最初复制发生的确切时间,但它很可能是随机发生的。多个拷贝的存在创造了一种遗传机会,使人类在面对不同的环境时能够适应新的饮食,尤其是富含碳水化合物的饮食。
分析还表明,在过去 4000 年里,一个人携带的 AMY1 拷贝数急剧增加,这可能是受到自然选择的青睐,因为人类从狩猎采集生活方式转向农业和谷物,适应了富含淀粉的饮食。 -生长。 。
阿肯色大学人类学系助理教授泰勒·赫尔姆斯表示,这项研究“提供了令人信服的证据”,说明分子机制如何进化,将难以消化的淀粉转化为人类更容易获取的糖。参与研究。
此外,这项新研究支持了一个新兴的理论,即随着时间的推移,提供增加人类大脑尺寸所需能量的是碳水化合物,而不是蛋白质。
“研究人员发现,淀粉酶基因的拷贝数增加,从而导致其降解能力更强。 赫尔墨斯说:“淀粉可能早在尼安德特人或丹尼索瓦人数十万年前就出现了,他们更加相信淀粉会代谢成单糖,以促进人类进化过程中大脑快速发育。”
Hermes 补充道:“虽然我认为有必要对高质量的古代人类基因组进行进一步测试,但令我惊讶的是,作者能够在之前发表的尼安德特人和丹尼索瓦人基因组中检测到淀粉酶基因的多个拷贝。” “这表明继续挖掘人类祖先的基因组以获得重要的医学和生理记录的重要性。”
哈佛大学社会科学和人类学助理教授克里斯蒂娜·沃里纳 (Christina Warriner) 表示,很难理解个体基因如何随时间在人群之间变化,但这项研究“非常令人印象深刻”。
“我们知道营养变化在人类进化中发挥着核心作用,但重建这些数千、数十万、甚至数百万年前发生的事件是令人畏惧的,”没有参与这项研究的瓦里纳说。 。
“这项研究的基因组研究最终有助于确定其中一些关键里程碑的时间,揭示了人类对淀粉的长期热爱的诱人线索。”
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