Эволюция, фрукты и алкоголизм

Давным давно, в середине и конце миоцена в результате глобального похолодания климата произошло значительное сокращение площадей тропических лесов и увеличение площади саванн. Наши предки были вынуждены приспосабливаться, и делать это быстро. На деревьях стало меньше фруктов, поэтому они спустились вниз, стали употреблять не только свежие, но и испорченные фрукты. Более того, в результате мутации, они начали иначе использовать фруктозу в биохимических реакциях. Изменение климата привело к изменению образа жизни. Эти эволюционные изменения важно знать, так как нарушение этих правил приводит к ряду заболеваний, так как все эти гены унаследованы нами. 

Прямохождение — это развитие заболеваний спины и позвоночника, употребление испорченных фруктов — алкоголизм, употребление избытка фруктозы — ожирение, подагра и метаболический синдром. Ранее я уже писал про опасности избытка фруктозы, сегодня мы поговорим про фрукты и алкоголизм. Ранее я уже писал, как определить, значительно вредит ли алкоголь вам лично.

1. Фруктоза: не превышайте дозу.
2. Эволюция, фруктоза и мочевая кислота
3. Уровень мочевой кислоты в крови и здоровье
4. Антипуриновая диета как элемент здорового питания

Многие из вас обращали внимание, что испорченные продукты сразу дают об этом знать: цвет, запах, консистенция. Оказывается, что запах возникает не как побочный эффект разложения, это сигнал, которым микроорганизмы стараются отвадить прочих поедателей. Степень разложения может быть и не такой большой.

Коричневые пятна на испорченном яблоке и отталкивающий вкус подгнившего апельсина — пример таких сигналов. С помощью математической модели команда биологов из Великобритании, Германии и Канады доказала: микробы тратят массу усилий, чтобы захваченный ими продукт вызывал у всех остальных отвращение. В теории тухлое яйцо могло бы пахнуть фиалками. Но эволюционную гонку, как показывает модель, неслучайно выиграли те бактерии, которые выделяют зловонный сероводород (запах испорченных яиц)

Оказывается, один из самых мощных химических сигналов в арсенале у микробов — алкоголь из забродивших фруктов. Можно сказать, что в природе это его главная функция, которая на руку дрожжам (или бактериям). Пьяный лось, поевший пьяных вишен, — легкая добыча трезвого медведя. Гибель лося — желанный для микроорганизма результат: из популяции выбраковываются те лоси, которых спирт не отталкивает, а у остальных закрепляется привычка не отбирать у одноклеточных фрукт с подозрительным запахом.

Зоологам известны редкие исключения — животные, которые к алкоголю достаточно толерантны. Самый изученный пример — тупайя, похожий на крысу зверь из дождевых лесов Индокитая. В 2008 году стало ясно, что они поколение за поколением питаются ферментированным нектаром, содержание спирта в котором достигает 3,8 процента — это крепость среднестатистического пива. Согласно рабочей гипотезе, тупайи вторично приспособились к ситуации — стали употреблять в пищу то, что другие считали ядом.

Чем уникальна тупайя? Тем, что она как никто похожа на общего предка лемуров и обезьян (и, следовательно, людей) — древнего примата пургаториуса. Про это сходство хорошо знают медики, изучающие на тупайях методы лечения близорукости, гепатита и даже психосоциального стресса. Такие исследования предсказывают реакцию человеческого организма лучше, чем классические опыты на мышах и морских свинках, которые приходятся нам куда более далекими родственниками. Поэтому гены, ответственные за тягу к алкоголю, имели все шансы достаться нам по наследству от древней прототупайи, придумавшей асимметричный ответ на хитрости дрожжей.

Мутация, необходимая для расщепления спирта генетическая мутация появилась еще 10 миллионов лет назад, когда человекообразные обезьяны спустились с деревьев на землю и начали употреблять в пищу несвежие фрукты. Это обеспечило нашим предкам ряд преимуществ — они не сразу пьянели (становясь добычей хищников), усвоение алкоголя давало неплохое количество калорий. Поэтому наши предки начали отбирать упавшие фрукты у дрожжей. Хронологически мутация и последующее обретение способности расщеплять этиловый спирт совпадает с переходом человекообразных обезьян к наземному образу жизни и, как следствие, употреблению в пищу гниющих фруктов, которые можно было найти на земле. Соответственно, те особи, кто оказался способен переваривать такую еду, получили гораздо больше шансов выжить.

В пищеварительной системе человека переработку этанола обеспечивает фермент алкогольдегидрогеназа IV (ADH4), который катализирует обратимую реакцию окисления первичных спиртов в альдегиды. Изучив гены 28 млекопитающих, в том числе 17 приматов, ученые выяснили, что его существование наблюдается уже порядка 70 миллионов лет эволюции, но у человека ADH4 появился лишь благодаря генетической мутации, произошедшей около 10 миллионов лет назад.

Содержание этилового спирта в перезрелых фруктах примерно аналогично умеренным дозам алкоголя, но крепкие напитки человек научился синтезировать позже, с дальнейшим развитием цивилизации.

Интересно, что обезьянам любовь к спиртному порой стоит свободы. Зная то, что приматы неравнодушны к спиртному, местные охотники ловят их, используя эту пагубную слабость. Охотники идут в лес, прихватив с собой огромный бидон с пивом и несколько кружек.

 На виду у обезьян охотники распивают пиво, затем уходят недалеко в лес и прячутся в кусты, наблюдая за животными. Обезьяны тотчас же спускаются вниз, обступают бидон и напиваются до «свинского» состояния. Упаковать мертвецки пьяных животных не составляет труда.

Вот таким образом, способность усваивать алкоголь помогла нашим предкам пережить похолодание, а сейчас часто становится источником серьезных проблем со здоровьем.

Читайте далее, как мы изменили биохимические пути окисления фруктозы, чтобы набирать бесценный жир в условиях похолодания.