Vous n'êtes pas ce que vous mangez, exactement. Mais sur plusieurs générations, ce que nous mangeons façonne notre chemin évolutif. «L’alimentation, explique l’anthropologue John Hawks, de l’Université du Wisconsin-Madison, « a toujours été une histoire fondamentale au cours de notre histoire évolutive. Au cours du dernier million d'années, l'anatomie humaine, les dents et le crâne ont subi des modifications qui, selon nous, sont probablement liées aux modifications de l'alimentation. "
Contenu connexe
- La cuisson peut avoir conduit à l'évolution humaine
Alors que notre évolution se poursuit, le rôle crucial de l'alimentation ne s'est pas effacé. Des études génétiques montrent que les humains sont encore en train d'évoluer, avec des preuves de pressions de la sélection naturelle sur les gènes, qui vont de la maladie d'Alzheimer à la couleur de la peau, en passant par l'âge de la menstruation. Et ce que nous mangeons aujourd'hui influencera la direction que nous prendrons demain.
Avoir du lait?
Quand les mammifères sont jeunes, ils produisent une enzyme appelée lactase qui aide à digérer le lactose sucré présent dans le lait maternel. Mais une fois que la plupart des mammifères ont atteint l’âge adulte, le lait disparaît du menu. Cela signifie que les enzymes nécessaires à sa digestion ne sont plus nécessaires, de sorte que les mammifères adultes cessent généralement de les produire.
Cependant, grâce à l'évolution récente, certains humains défient cette tendance.
Environ les deux tiers des humains adultes sont intolérants au lactose ou ont une tolérance au lactose réduite après la petite enfance. Mais la tolérance varie considérablement en fonction de la géographie. Dans certaines communautés d’Asie de l’Est, l’intolérance peut atteindre 90%; les personnes d'ascendance ouest africaine, arabe, grecque, juive et italienne sont également particulièrement sujettes à l'intolérance au lactose.
Les Européens du Nord, en revanche, semblent aimer leur lactose: 95% d’entre eux sont tolérants, ce qui signifie qu’ils continuent à produire de la lactase à l’âge adulte. Et ces chiffres augmentent. «Dans au moins cinq cas différents, les populations ont modifié le gène responsable de la digestion de ce sucre afin qu'il reste actif chez les adultes», dit Hawks, notant qu'il est plus fréquent chez les peuples d'Europe, du Moyen-Orient et d'Afrique de l'Est.
L'ADN antique montre à quel point cette tolérance au lactose chez l'adulte est récente, en termes d'évolution. Il y a vingt mille ans, il n'existait pas. Aujourd'hui, environ un tiers des adultes sont tolérants.
Ce changement évolutif ultrarapide suggère que la consommation directe de lait doit avoir procuré un avantage sérieux en termes de survie par rapport aux peuples qui devaient fermenter des produits laitiers en yogourt ou en fromage. Au cours de la fermentation, les bactéries décomposent les sucres du lait, y compris la lactase, en les transformant en acides et en facilitant la digestion chez les personnes intolérantes au lactose. Cependant, une bonne partie du contenu calorique de l'aliment est contrebalancée par ces sucres.
Hawks explique pourquoi le fait de pouvoir digérer du lait aurait été une telle bénédiction dans le passé: «Vous êtes dans un environnement limité en nutrition, sauf si vous avez du bétail, des moutons, des chèvres ou des chameaux, ce qui vous donne accès à aliment énergétique que les nourrissons peuvent digérer mais que les adultes ne peuvent pas », dit-il. «Cela permet aux gens d’obtenir 30% de calories en plus dans le lait, sans les problèmes de digestion liés à la consommation de lait.»
Une récente étude génétique a révélé que la tolérance au lactose chez l'adulte était moins courante en Grande-Bretagne romaine qu'aujourd'hui, ce qui signifie que son évolution s'est poursuivie tout au long de l'histoire enregistrée de l'Europe.
De nos jours, de nombreux humains ont accès à de nombreux aliments de substitution, ainsi qu'à du lait sans lactose ou à des pilules de lactase qui les aident à digérer les produits laitiers ordinaires. En d'autres termes, nous pouvons contourner certains impacts de la sélection naturelle. Cela signifie que des caractères tels que la tolérance au lactose pourraient ne pas avoir les mêmes impacts directs sur la survie ou la reproduction que ceux-ci - du moins dans certaines régions du monde.
«À notre connaissance, votre survie et votre reproduction en Suède ne changeront rien si vous pouvez digérer du lait ou non. Si vous mangez dans un supermarché (votre tolérance aux produits laitiers n'affecte pas votre survie). Mais cela fait toujours une différence en Afrique de l'Est », a déclaré Hawks.
Blé, amidon et alcool
De nos jours, il n'est pas rare de trouver toute une allée d'épicerie consacrée aux biscuits, au pain et aux craquelins sans gluten. Cependant, les difficultés à digérer le gluten - la principale protéine présente dans le blé - constituent un autre problème relativement récent dans l'évolution humaine. Les humains n’ont commencé à stocker et à manger des céréales régulièrement qu’il ya environ 20 000 ans, et la domestication du blé n’a commencé sérieusement qu’il ya environ 10 000 ans.
Depuis que le blé et le seigle sont devenus un aliment de base de l'alimentation humaine, cependant, la fréquence de la maladie cœliaque est relativement élevée. «Vous regardez cela et vous dites comment cela s'est passé?» Demande Hawks. "C'est quelque chose que la sélection naturelle n'aurait pas dû faire."
La réponse réside dans notre réponse immunitaire. Un système de gènes appelé antigènes des leucocytes humains participe à la lutte contre les maladies et produit fréquemment de nouvelles variations pour lutter contre les infections en perpétuelle évolution. Malheureusement, pour les personnes atteintes de la maladie coeliaque, ce système confond l’appareil digestif humain avec une maladie et attaque la muqueuse de l’intestin.
Pourtant, malgré les inconvénients évidents de la maladie cœliaque, l'évolution actuelle ne semble pas la rendre moins fréquente. Les variantes génétiques de la maladie cœliaque semblent être tout aussi courantes maintenant qu'elles le sont depuis que l'homme a commencé à manger du blé.
«Il s'agit d'un cas où une sélection qui porte probablement sur la maladie et les parasites a un effet secondaire qui produit la maladie coeliaque chez une petite fraction de la population. C'est un compromis que l'évolution récente nous a laissé et ce n'était pas une adaptation à un régime, c'était une adaptation malgré un régime », dit Hawks. Les arbitrages involontaires sont courants dans l'évolution. Par exemple, la mutation génétique des globules rouges qui aide les humains à survivre du paludisme peut également produire la drépanocytose mortelle.
D'autres exemples de notre évolution continue à travers l'alimentation sont intrigants mais incertains. Par exemple, l'amylase est une enzyme qui aide la salive à digérer l'amidon. Historiquement, les agriculteurs de l'Eurasie occidentale et de la Méso-Amérique possèdent davantage de copies du gène associé. Ont-ils été sélectionnés pour mieux digérer les féculents? «Cela fait une histoire fascinante et peut-être vraie. Mais la biologie est compliquée et on ne sait pas vraiment ce qui se passe au travail ou à quel point c'est important », déclare Hawks.
Plus du tiers des Est-Asiatiques - Japonais, Chinois et Coréens - ont une réaction de rougissement lorsqu'ils métabolisent l'alcool, car ce processus crée un excès d'enzymes toxiques de l'acétaldéhyde. Il existe de fortes preuves génétiques que cela a été sélectionné récemment, au cours des 20 000 dernières années, note Hawks.
Certains chercheurs suggèrent que son apparition dans le génome pourrait coïncider approximativement avec la domestication du riz il y a 10 000 ans, ce qui a permis d'empêcher les gens de se livrer à une consommation excessive de vin de riz. Les délais ne sont toutefois pas déterminés avec précision pour la mutation ou la domestication du riz. Il a également été suggéré que l'acétaldéhyde offrait une protection contre les parasites incapables de digérer la toxine.
«Cela importait d'une certaine manière aux populations du passé, parce que ce n'était pas courant et maintenant, ça l'est», dit Hawks. "C'est un grand changement, mais nous ne savons vraiment pas pourquoi."
Plus important que nous le pensons?
Même la couleur de la peau humaine peut changer, du moins en partie, en réponse à un régime (d'autres facteurs, selon les études, incluent la sélection sexuelle). La diversité actuelle des couleurs de la peau humaine est un développement relativement récent. L'hypothèse standard se concentre sur la prévalence des rayons UV aux latitudes équatoriales. Notre corps a besoin de vitamine D pour que notre peau la produise lorsqu'elle est trempée par les rayons UV. Mais trop de rayons UV peut avoir des effets néfastes, et les pigments plus foncés pour la peau sont plus efficaces pour les bloquer.
L'idée est telle que les humains se déplacent sous des latitudes plus sombres et plus froides, leur peau n'a plus besoin de protection contre les rayons UV et éclaircie pour pouvoir produire plus de vitamine D plus bénéfique avec moins de lumière solaire.
Mais des études d'ADN comparant les Ukrainiens modernes à leurs ancêtres préhistoriques montrent que la couleur de la peau européenne a changé au cours des 5 000 dernières années. Pour expliquer cela, une autre théorie suggère que la pigmentation de la peau aurait pu être sous l'influence de l'alimentation, lorsque les premiers agriculteurs souffraient d'un manque de vitamine D que leurs ancêtres chasseurs-cueilleurs tiraient autrefois du poisson et des aliments pour animaux.
Nina Jablonski, chercheuse en couleur de peau à la Penn State University, a confié à Science que de nouvelles recherches "prouvent que la perte de vitamine D alimentaire par suite du passage à un mode de vie plus agricole peut avoir déclenché" l'évolution de la peau plus claire.
Il est difficile de voir l'évolution en action. Mais les nouvelles technologies telles que le séquençage du génome - et la puissance de calcul permettant de traiter d’énormes piles de données - permettent de détecter de minuscules modifications génétiques qui peuvent s’ajouter, pendant de nombreuses générations, à de véritables changements évolutifs. De plus en plus, les bases de données d'informations génétiques sont également associées à des informations telles que les antécédents médicaux et des facteurs environnementaux tels que le régime alimentaire, ce qui peut permettre aux scientifiques d'observer leurs interactions.
Hakhamanesh Mostafavi, biologiste de l'évolution à l'Université Columbia, est l'auteur d'une étude sur le génome qui a analysé l'ADN de 215 000 personnes afin de déterminer comment nous continuons à évoluer en l'espace d'une génération ou deux. «De toute évidence, notre régime alimentaire est en train de changer radicalement aujourd'hui, alors qui sait quel effet évolutif peut avoir», explique Mostafavi. "Il ne peut pas nécessairement avoir un effet de sélection directe, mais il peut interagir avec des gènes qui contrôlent un trait."
Les recherches génétiques de Mostafavi ont également révélé que certaines variantes qui raccourcissaient réellement la vie humaine, comme celle qui incite les fumeurs à augmenter leur consommation au-delà des normes relatives au tabagisme, sont toujours activement choisies.
«Nous constatons un effet direct de ce gène sur la survie de l'homme aujourd'hui», explique-t-il. «Et potentiellement, vous pouvez imaginer que le régime alimentaire pourrait avoir le même type d'effet. Nous avons eu tellement de changements alimentaires récents, comme le fast-food, par exemple, et nous ne savons pas encore quels effets ils peuvent ou non avoir. "
Heureusement, grâce au travail de scientifiques tels que Mostafavi et Hawks, il ne faudra peut-être pas 20 000 ans pour le savoir.
