حل معمای تکامل تحمل لاکتوز؛ قحطی و بیماری احتمالا انسان را قادر به هضم قند شیر کرد

برخی از مردم بیشتر از دیگران شیر می‌نوشند. علاوه بر علاقه داشتن به نوشیدن شیر، داشتن تحمل لاکتوز نیز به این امر کمک می‌کند. مطالعه جدیدی نشان می‌دهد اروپاییان باستان ممکن است به‌علت قحطی‌ و شیوع‌ مکرر بیماری توانایی هضم شیر را به دست آورده باشند.

پژوهشگران در تاریخ ۲۷ ژوئیه در مجله Nature گزارش کردند که اروپایی‌ها از حدود ۹ هزار سال پیش، زمانی که لبنیات‌سازی برای اولین‌بار به گوشه جنوب شرقی این قاره رسید، به‌شدت به نوشیدن شیر روی آوردند. با‌این‌حال چند هزار سال طول کشید تا تعداد زیادی از اروپایی‌ها ژنی را به دست آوردند که لاکتوز یعنی قند موجود در شیر را هضم می‌کند.

پژوهشگران مطالعه جدید می‌گویند اکتشافات آن‌ها (براساس نمونه‌های چربی باقی‌مانده از صدها محوطه باستان‌شناسی و اطلاعات DNA)، این ایده غالب را زیر سؤال می‌برد که مصرف شیر به این علت افزایش پیدا کرد که مزیت‌های تغذیه‌ای و سلامتی آن موجب تکامل تحمل لاکتوز شد.

افرادی که نمی‌توانند لاکتوز را هضم کنند، با مصرف شیر دچار اسهال، گاز شکم، نفخ و گرفتگی روده می‌شوند. ریچارد اورشد و همکارانش می‌گویند این واکنش‌های ناراحت‌کننده آنقدر خفیف بودند که نمی‌توانستند به‌تنهایی موجب تکامل تحمل لاکتوز شوند. اما در طول قحطی‌های مکرر و شیوع بیماری، اسهال ناشی از لاکتوز در افرادی که در جوامع کشاورز به‌شدت دچار سوء‌تغذیه بودند، به وضعیت مرگباری تبدیل می‌شد و این تهدیدهای مکرر به‌عنوان عامل محرک تکامل تحمل لاکتوز عمل کرد.

الیور کریگ، دانشمند باستان‌شناسی زیستی از دانشگاه‌ یورک انگلستان می‌گوید گزارش اورشد مصرف گسترده شیر را به‌عنوان نیروی تکاملی که موجب ایجاد ویژگی تحمل لاکتوز شد، رد می‌کند. کریگ که در مطالعه جدید شرکت نداشت، می‌افزاید، پژوهش‌های بیشتری برای تعیین این مسئله نیاز است که قحطی‌ها یا دوره‌های بیماری‌های عفونی تا چه حد ممکن است بر نحوه هضم شیر توسط اروپاییان باستان تأثیرگذار بوده باشد.

پژوهشگران همچنین باید درنظر داشته باشند که پنیر و دیگر محصولات لبنی کم‌لاکتوز از حدود ۷۴۰۰ سال پیش در اروپا رواج پیدا کردند. کریگ می‌گوید اگر این غذاها به‌طور گسترده دردسترس قرار داشتند، مشخص نیست که چرا اروپایی‌های دچار عدم تحمل لاکتوز از دوران قحطی یا بیماری جان سالم به درنمی‌بردند.

تیم اورشد با تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های منتشرشده گذشته از باقی‌مانده‌های چربی حیوانی که از بیش از ۱۳۰۰۰ تکه سفال متعلق به حدود ۵۵۰ محوطه باستانی‌شناسی استخراج شده بود، فراوانی‌های برآوردشده از مصرف شیر را در بخش‌های مختلف اروپا از ۹ هزار تا ۵۰۰ سال پیش بررسی کردند. در آغاز آن بازه زمانی، کشاورزان مهاجر لبنیات‌سازی را به شبه‌جزیره بالکان در جنوب شرقی اروپا وارد کردند و ساکنان این منطقه از نوشیدن شیر استقبال کردند. مصرف شیر در طول زمان در نقاط مختلف قاره اروپا متغیر بود. پس از حدود ۷۵۰۰ سال پیش، مصرف نسبتاً بالای شیر در غرب فرانسه، شمال اروپا، و جزایر بریتانیا مشاهده می‌شد. فعالیت لبنیات‌سازی در مرکز اروپا رواج کمتری داشت.

تیم اورشد همچنین با استفاده از داده‌های DNA باستانی منتشرشده از حدود ۱۸۰۰ اروپایی و آسیایی، ظهور و گسترش ژن اصلی مسئول تحمل لاکتوز را دنبال کردند. قدیمی‌ترین شواهد اروپایی مبنی‌بر وجود یک واریانت ژنی در بزرگسالان که مسئول افزایش فعالیت لاکتاز (آنزیمی که با تجزیه شیمیایی لاکتوز موجب تحمل لاکتوز می‌شود) به حدود ۶۶۵۰ سال پیش بازمی‌گردد. اما پژوهشگران دریافتند که این ویژگی که «ماندگاری لاکتاز» نامیده می‌شود، تا حدود ۳۰۰۰ سال پیش در اروپا شایع نبود.

طبق گزارش پژوهشگران، پیش از آن زمان، افزایش سطوح ماندگاری لاکتاز با کاهش جمعیتی مرتبط با قحطی در برخی مناطق مطابقت داشت. بین ۸ هزار تا ۴ هزار سال پیش، در محوطه‌های کشاورزی کاوش‌شده در سراسر اروپا نشانه‌هایی از کاهش دوره‌ای جمعیت دیده می‌شود که تحت‌تأثیر کمبود شدید مواد غذایی قرار داشته است. برآوردهای تراکم سکونتگاه‌ها که معیاری از میزان نزدیکی مردم به هم است، نیز معمولاً در زمان‌های افزایش ماندگاری لاکتاز، کاهش پیدا می‌کرد. دانشمندان حدس می‌زنند شیوع عفونت‌های منتقله از حیوانات مانند سالمونلا تراکم سکونتگاه‌ها را کاهش می‌داد، زیرا ساکنانی که قادر به هضم لاکتوز نبودند، دچار مرگ‌و‌میر بیشتری می‌شدند. گروه اورشد حدس می‌زند که در آن دوره‌های سوء‌تغذیه و بیماری، ماندگاری لاکتاز دسترسی به مواد مغذی به‌شدت موردنیاز موجود در شیر را افزایش داد.

اما ران پینهاسی، باستان‌شناس دانشگاه وین متقاعد نشده است که تئوری قحطی و بیماری درست باشد. او می‌گوید اسهال بیشتر در کودکان دچار سوء‌تغذیه موجب مرگ می‌شود. او این سؤال را مطرح می‌کند که آیا این امر موجب مرگ‌ تعداد کافی از بزرگسالان شد تا موجب تکامل تحمل شیر شود. به‌گفته‌ی او، پیشنهاد کنونی پژوهشگران، توضیحی درباره‌ی نحوه گسترش ماندگاری لاکتاز ارائه نمی‌دهد.

در سایر نقاط جهان و به دلایلی که به همان اندازه ناشناخته است، مصرف منظم شیر لزوما موجب گسترش تحمل لاکتوز نمی‌شود. برای مثال، تحمل لاکتوز به‌ندرت در میان گله‌داران آسیای مرکزی که شیر مصرف می‌کنند، دیده می‌شود، اما نشانه‌های زیستی تحمل لاکتوز در شکارچی‌گردآورندگان هادزا در آفریقای شرقی که شیر نمی‌نوشند، مشاهده می‌شود.