Au fil du temps, notre alimentation change radicalement notre anatomie, notre système immunitaire et peut-être la couleur de la peau.
en fait, nous ne sommes pas ce que nous mangeons. Cependant, ce que nous mangeons influence le chemin de notre développement évolutif pendant de nombreuses générations. «L'alimentation», déclare l'anthropologue John Hawks de l'Université du Wisconsin à Madison, «est un élément très important de notre histoire évolutive. Nous pensons qu'au cours du dernier million d'années, certains changements dans l'anatomie humaine, les dents et le crâne sont liés à des changements de régime alimentaire.
Notre évolution se poursuit et l'alimentation reste essentielle. Des études génétiques montrent que les humains évoluent encore et que les effets de la sélection naturelle sur les gènes affectent littéralement tout, de la maladie d'Alzheimer à la couleur de la peau jusqu'à l'âge des règles. Et ce que nous mangeons aujourd'hui influencera la direction de notre mouvement de demain.
Avez-vous du lait?
Lorsque les mammifères sont jeunes, ils produisent l'enzyme lactase, qui aide à digérer le sucre lactose présent dans le lait maternel. Mais à mesure que les mammifères mûrissent, le lait disparaît de leur alimentation. Cela signifie que l'enzyme de digestion du lactose n'est plus nécessaire et que, par conséquent, les mammifères adultes arrêtent généralement de la produire.
Mais grâce à l'évolution, certaines personnes réfutent cette tendance.
Environ deux tiers des adultes sont intolérants au lactose ou ont une tolérance réduite. Cependant, la portabilité varie considérablement selon la géographie. Dans certaines régions d'Asie de l'Est, l'intolérance au lactose peut atteindre 90%. En particulier, le lactose est mal toléré par les résidents des pays d'Afrique de l'Ouest, les Arabes, les Grecs, les Juifs et les Italiens.
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D'un autre côté, les Européens du Nord semblent être amoureux du lactose, car 95% le tolèrent là-bas. Autrement dit, même à l'âge adulte, ils continuent à produire l'enzyme lactase. «Dans au moins cinq régions, la population a ajusté son gène pour digérer ce glucide, et il reste actif chez les adultes», dit Hawkes, notant qu'il est le plus courant en Europe, au Moyen-Orient et en Afrique de l'Est.
L'ADN ancien montre que la tolérance au lactose chez les adultes est une mesure évolutive récente. Elle était absente il y a 20 mille ans. Aujourd'hui, le lactose est toléré par environ un tiers de tous les adultes.
Ce changement évolutif rapide suggère que la consommation de lait était susceptible d'avoir des avantages de survie significatifs par rapport à ceux qui devaient le fermenter en yogourt ou en fromage. Pendant la fermentation, les bactéries décomposent le sucre du lait, y compris la lactase, en le convertissant en acides et en facilitant la digestion des personnes intolérantes au lactose. Mais avec ces sucres, une grande partie des calories alimentaires disparaît.
Hawkes explique pourquoi la capacité de digérer le lait a été si précieuse dans le passé: «Les gens ont été limités dans leur nourriture, mais si vous avez des vaches, des moutons, des chèvres ou des chameaux, vous avez la possibilité de manger des aliments riches en calories que les enfants digèrent mais pas les adultes. Cela permet à une personne d'extraire 30% de calories en plus du lait, et elle n'a pas les problèmes digestifs qui surviennent lors de la consommation de lait."
Une étude génétique récente a montré que la tolérance au lactose chez les adultes était moins répandue en Grande-Bretagne romaine qu'aujourd'hui. Cela signifie que l'évolution s'est également poursuivie tout au long de l'histoire chronique de l'Europe.
De nombreuses personnes ont désormais accès à une variété d'aliments alternatifs, ainsi qu'à du lait sans lactose et à des pilules de lactase pour les aider à digérer les produits laitiers. En d'autres termes, nous pouvons contourner certaines des conséquences de la sélection naturelle. Cela signifie que certains traits individuels, tels que la tolérance au lactose, peuvent ne pas avoir le même impact direct sur la survie et la reproduction que par le passé, du moins dans certaines régions du monde.
«Pour autant que nous le sachions, en Suède, la capacité ou l'incapacité à digérer le lait ne fait aucune différence pour la survie et la reproduction de la progéniture. Si vous mangez de la nourriture du supermarché, votre tolérance aux produits laitiers n'affecte en rien votre durée de vie. Mais en Afrique de l'Est, cela compte toujours », dit Hawkes.
Blé, amidon et alcool
Aujourd'hui, vous pouvez souvent trouver des étagères entières d'aliments sans gluten (sans gluten) dans les magasins. Ce sont des biscuits, des craquelins et du pain. Mais la difficulté de digérer le gluten, qui est la principale protéine du blé, est un autre défi relativement récent de l'évolution humaine. Les gens ont commencé à stocker et à manger régulièrement des céréales il y a seulement environ 20 mille ans, et ils ont pris la culture du blé au sérieux il y a seulement 10 mille ans.
Mais lorsque le blé et le seigle sont devenus une partie intégrante de l'alimentation humaine, la maladie cœliaque, ou maladie cœliaque, s'est généralisée. «Vous le regardez et vous vous demandez: comment cela a-t-il pu arriver?», Dit Hawkes. "La sélection naturelle n'aurait pas dû produire ce résultat."
La réponse réside dans la réponse du système immunitaire. Le système génétique, connu sous le nom de complexe majeur d'histocompatibilité humain, est impliqué dans la lutte contre la maladie et crée souvent de nouvelles variations afin qu'une personne puisse résister à des infections en constante évolution. Malheureusement, chez les personnes atteintes de la maladie cœliaque, ce système confond le système digestif humain comme une maladie et attaque la muqueuse intestinale.
Mais malgré les dangers évidents de la maladie cœliaque, l'évolution ne semble pas réduire l'incidence de la maladie. Les variantes génétiques derrière la maladie sont aussi répandues aujourd'hui qu'elles l'étaient lorsque les gens ont commencé à manger du blé.
«C'est là que la sélection pour aider à combattre les maladies et les parasites a pour effet secondaire de provoquer la maladie cœliaque chez un petit nombre de personnes. C'est l'héritage que l'évolution nous a laissé. Ce n'était pas une adaptation au régime, mais une adaptation contre le régime », explique Hawks. Les conséquences involontaires ne sont pas rares dans le processus évolutif. Par exemple, les mutations génétiques dans les globules rouges qui aident une personne à combattre le paludisme mènent également à une maladie mortelle appelée drépanocytose.
D'autres exemples d'évolution en cours dus à des changements de régime sont également assez curieux, mais ici la situation est plus incertaine. Par exemple, il existe une enzyme appelée amylase, qui aide la salive à digérer l'amidon. Historiquement, les peuples agricoles d'Eurasie occidentale et d'Amérique centrale ont plus de copies du gène correspondant. Est-ce le résultat d'une sélection pour mieux digérer l'amidon? «C'est une histoire très intéressante, et c'est peut-être le cas. Mais la biologie est une science complexe, et maintenant nous ne savons pas tout à fait quel mécanisme fonctionne ici, et à quel point il est important », dit Hawkes.
Un tiers des Asiatiques de l'Est (japonais, chinois, coréens) développent une réaction rougissante lorsqu'ils ingèrent de l'alcool, car au cours de leur métabolisme, ils surproduisent l'enzyme toxique acétaldéhyde. Il existe de solides preuves génétiques qu'une telle réaction est apparue récemment, au cours des 20 000 dernières années, dit Hawkes.
Son apparition dans le génome coïncide à peu près avec le début de la culture du riz il y a 10 000 ans, et certains scientifiques pensent qu'elle empêchait les gens de consommer des quantités excessives de vin de riz. Mais le délai n'est pas défini avec précision, tant pour la mutation que pour la culture du riz. On pense également que l'acétaldéhyde protège contre les parasites qui ne peuvent tolérer cette toxine.
«Dans une certaine mesure, cela importait beaucoup aux gens dans le passé, car cela ne se produisait pas très souvent à l'époque et maintenant, c'est répandu», dit Hawkes. "C'est un changement majeur, mais en fait, nous ne savons pas pourquoi cela s'est produit."
Plus important qu'on ne le pense?
Même la couleur de la peau d'une personne peut changer (au moins en partie) en réponse à des changements de régime (il existe d'autres facteurs, y compris la sélection sexuelle). La variété actuelle des couleurs de peau dans l'humanité est un phénomène relativement nouveau. L'hypothèse standard est qu'il y a plus de rayons ultraviolets aux latitudes équatoriales. Notre corps a besoin de vitamine D, et donc notre peau la produit sous l'influence des rayons ultraviolets. Mais des quantités excessives de rayons ultraviolets provoquent des effets nocifs et les pigments de peau plus foncés réussissent mieux à les bloquer.
Selon cette hypothèse, lorsqu'une personne commençait à se déplacer vers des latitudes moins ensoleillées et plus froides, sa peau n'avait plus besoin de protection contre les puissants rayons ultraviolets, et elle s'éclaircissait afin de produire de la vitamine D plus utile avec moins de soleil.
Mais des études comparatives de l'ADN des Ukrainiens modernes et de leurs ancêtres préhistoriques indiquent que la couleur de la peau des Européens a changé au cours des 5 000 dernières années. Ceci s'explique par une autre théorie, à savoir que la pigmentation de la peau pourrait survenir sous l'influence de l'alimentation. Ainsi, si les premiers agriculteurs souffraient d'un manque de vitamine D, leurs ancêtres parmi les chasseurs et les cueilleurs en recevaient en quantité suffisante, se nourrissant de poisson et de viande animale.
Nina Jablonski, chercheuse en couleur à la Penn State University, a déclaré au magazine Science que de nouvelles preuves scientifiques suggèrent qu '"éviter un apport régulier en vitamine D suite à la transition vers une vie agricole sédentaire pourrait entraîner un éclaircissement progressif de la couleur de la peau". …
Il est difficile de voir l'évolution en action. Cependant, les nouvelles technologies telles que le séquençage du génome et la puissance de calcul des ordinateurs, qui peuvent traiter d'énormes quantités de données, permettent de remarquer de minuscules changements génétiques qui, sur de nombreuses générations, provoquent de réels changements évolutifs. Aujourd'hui, de plus en plus souvent, les bases de données génétiques sont comparées aux antécédents médicaux et à des facteurs tels que le régime alimentaire, ce qui aide les scientifiques à observer leurs interactions et leurs relations.
Le biologiste évolutionniste Hakhamanesh Mostafavi de l'Université de Columbia a mené une de ces études sur le génome, analysant l'ADN de 215 000 personnes dans le but de comprendre comment les humains évoluent sur une génération ou deux. «Il est clair que notre alimentation change radicalement aujourd'hui, et qui sait quelles seront les implications évolutives», déclare Mostafavi. «Il n'y a peut-être pas d'effet de reproduction direct, mais une interaction avec des gènes contrôlant les traits est possible.»
Les études génétiques de Mostafavi ont également montré que certaines options qui raccourcissent la vie humaine, comme celle qui pousse le fumeur à augmenter sa consommation de tabac au-delà de la norme, rencontrent toujours une résistance active dans le processus de sélection.
«Nous constatons aujourd'hui un impact direct de ce gène sur l'espérance de vie humaine», explique-t-il. - On peut imaginer que le régime a un effet similaire. Récemment, nous avons connu de nombreux changements dans le régime alimentaire, par exemple avec l'avènement de la restauration rapide, et nous ne savons tout simplement pas encore quelles pourraient en être les conséquences et si elles le seront."
Heureusement, grâce au travail de scientifiques comme Mostafavi et Hawks, il ne nous faudra peut-être pas 20 000 ans pour comprendre cela.
Brian Handwerk
