Гипотезу появления переносимости молока у европейцев предложили пересмотреть

Изучение древней ДНК, извлеченной из костных останков восьми земледельцев эпохи позднего неолита, живших на Иберийском полуострове, поколебало распространенную «кальциевую» гипотезу возникновения переносимости молока среди европейцев из-за отсутствия в генетическом материале связанной с этой способностью мутации. Авторы исследования, эволюционные биологи из Упсальского университета (Швеция), чья работа опубликована в журнале Molecular Biology and Evolution, основываясь на полученных результатах, выдвинули свою теорию появления толерантности к лактозе.

Способность к усваиванию молока во взрослом возрасте – генетически обусловленная особенность, характеризующаяся секрецией фермента лактазы в течение жизни на уровне, необходимом для переваривания лактозы – основного углевода, содержащегося в молоке и молочных продуктах. В случае отсутствия мутации 13910*T гена LCT выработка лактазы угасает после прекращения грудного вскармливания, что ведет к развитию непереносимости лактозы, сопровождаемой такими симптомами, как метеоризм, диарея, боли в животе.

Исследования показали, что толерантность к лактозе во взрослом возрасте развилась у разводящих домашний скот популяций в различных частях мира независимо друг от друга и примерно одновременно, около 10 тысяч лет тому назад, и строго закрепилась в результате естественного отбора. В основном это касается жителей Северной Европы, в особенности юга Швеции и Ирландии, где до сих пор порядка 95 процентов населения хорошо переносят молоко и молочные продукты в течение всей жизни, но не только – эта же особенность характерна и для примерно 80 процентов населения Центральной и Южной Европы.

До сих пор наиболее распространенной гипотезой, объясняющей селективные преимущества толерантности к лактозе, позволившие этой мутации столь быстро и устойчиво закрепиться в геноме, является «кальциевая». Согласно этой теории, переносимость молока, содержащего хорошо усваиваемый благодаря присутствию витамина D кальций, явилась адаптационным фактором, позволявшим избежать дефицита обоих этих элементов, что особенно важно в условиях Севера, где наблюдается недостаток ультрафиолетового излучения и пищи.   

Однако эта гипотеза не объясняет сравнительно высокий уровень населения с толератностью к лактозе в более южных регионах, где много солнечного света и разнообразных источников питания, так что дефицит витамина D и кальция не может служить двигателем естественного отбора. Пытаясь выяснить причины этого противоречия, группа под руководством Оддни Сверрисдоттир (Oddný  Sverrisdóttir) исследовала костные останки восьми человек, найденные в пещере Порталон на Иберийском полуострове. Эти люди жили около 10 тысяч лет тому назад, в эпоху позднего неолита, когда получило распространение земледелие и скотоводство и, по идее, должна была начать закрепляться мутация LCT -13,910*T. Тем не менее, этой мутации в выделенной древней ДНК обнаружено не было.   

Раскопки в пещере Порталон. Фото Javier Trueba (Madrid Scientific Films)

Сверрисдоттир и ее коллеги дополнительно проанализировали уже опубликованные данные о генетике останков эпохи неолита, найденных во Франции, и пришли к выводу, что, во всяком случае, в отношении юга Европы «кальциевая» гипотеза появления переносимости молока не может объяснить существующее в наши дни столь широкое распространение этой мутации в популяции, так как скорость и жесткость естественного отбора должна была быть гораздо более высокой.

Взамен они предложили иную теорию, согласно которой двигателем естественного отбора в данном случае явился голод. Хотя ранние европейцы не могли усваивать лактозу, у них имелась возможность употреблять в пищу такие молочные продукты, как йогурт и сыр, которые прошли процесс ферментации, превративший большую часть лактозы в жиры. Но в условиях голода, например в случае гибели урожая, чтобы выжить, им приходилось съедать все, что давал скот, в том числе продукты с высоким содержанием лактозы. При этом наиболее ослабленные члены популяции погибали от последствий лактазной недостаточности, что в итоге привело к быстрому и жесткому закреплению дающей шанс на выживание мутации в геноме.