מוטציה איפשרה לבני האדם הראשונים להגר בתוך אפריקה

קודם למוטציה שאיפשרה להם להפוך שרשרות בינוניות של אומגה 6 ממקור צמחי לחומרים הנחוצים למוח, הם היו צמודים למקורות המים במרכז אפריקה ותלויים בתזונה של דגים וצדפות

מקבץ של אמריקנים מפורסמים ממוצא אפריקאי. מתוך ויקיפדיה
מקבץ של אמריקנים מפורסמים ממוצא אפריקאי. מתוך ויקיפדיה

מוטציה גנטית הופיעה לפני אלפי שנים, עשויה לענות על השאלה כיצד הצליחו בני האדם לנוע ממרכז אפריקה לאורך ולרוחב היבשת במה שמכונה כיום "ההתפשטות הגדולה" (The great expansion). כך עולה ממחקר שבוצע במספר מוסדות בארה"ב.

באמצעות ניתוח השונות הגנטית ברצפים מאוכלוסיות שונות ברחבי העולם הצליחו שלושה צוותים של מדענים מ- Wake Forest Baptist Medical Center, ובתי הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס ואוניברסיטת וושינגטון בסיאטל להראות כי השונות הגנטית הקריטית צצה בצביר גנים חשובים בכרומזום 11, הידוע כצביר ה- fatty acid desaturase או בקיצור FADS, לפני למעלה מ-85 אלף שנה.

שונות זו איפשרה לבני האדם הראשונים להפוך חומצת שומן polyunsaturated ממקורות צמחיים (PUFA) לשומני PUFA החיוניים להגדלת גודל המוח, מורכבותו ותפקודו. צביר ה-FADS משחק תפקיד חשוב בקביעה כמה יעילה הפיכת שרשראות ה-PUFA הקצרות הנמצאות בצמחים לשרשרות הארוכות הנמצאות במוח. המחקר פורסם בכתב העת PLOS ONE.

מחקרים ארכיאולוגיים וגנטיים מציעים כי הומו סאפיינס הופיע לפני בערך 180 אלף שנה, אך נשאר באיזור אחד ליד גופי המים של מרכז אפריקה במשך כמעט מאה אלף שנים.

החוקר הבכיר במאמר, פלויד סקי צ'ילטון, פרופ' לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה ומנהל המרכז לליפידים צמחיים ומניעת מחלות דלקתיות בווייק פורס, ואחרים שיערו כי המיקום היה קריטי, בחלקו משום שבני האדם הראשונים נזקקו לכמויות גדולות של PUFA בעלות שרשראות ארוכות שנמצאים בדגים ובצדפות, כדי לתמוך בתפקודי מוח מורכבים.
"יתכן שזו הסיבה שבני האדם הראשונים נצמדו למקווי המים במרכז אפריקה שם היה להם מקור מזון שסיפק להם DHA. " אמר צ'ילטון.

"התקיים ויכוח באשר לשאלה כיצד בני האדם הראשונים הצליחו להשיג מספיק DHA הנחוץ להם לשמר את גודל המוח ומורכבותו. מדהים לחשוב שאנו גילינו את האיזור של השונות הגנטית שהופיע בערך באותו הזמן שבהם בני האדם הראשונים נעו מחוץ לאיזור מרכז אפריקה, תהליך המכונה "ההתפשטות הגדולה."

לאחר שהתכונה הופיעה, המחקר הראה כי היא היתה נתונה ללחץ ברירתי חזק ולפיכך התפשטה במהירות באוכלוסית ההומו סאפיינס בכל יבשת אפריקה.

"הכוח של הגניקה ממשיך להרשים אותי ומצאתי אותו מרשים בכך שהצלחנו לאתר דברים שהתרחשו לפני עשרות אלפי שנים באמצעות מחקר השונות הגנטית הנמצאת באוכלוסיה כיום" אומר ג'ושוע אקיי, המדען המוביל מאוניברסיטת וושינגטון.

המרה זו משמעותה שבני האדם המוקדמים לא היו חייבים להסתמך על מקור מזון אחד – דגים – לצמיחת המוח והתפתחותו. הדבר היה חשוב במיוחד משום שהשונות הגנטית הופיעה לפני שהציד והדייג המאורגנים יכלו לספק מקורות אמינים יותר של PUFA בעלי שרשרות ארוכות, אומר אקיי.

כדי לחקור את הכוחות האבולוציוניים המעצבים את התבניות השונות בצביר הגנים FADS באוכלוסיות מבוזרת גיאוגרפית, ניתחו החוקרים 1,092 פרטים המייצגים 15 אוכלוסיות אנושיות שונות, שרוצפו כחלק מפרויקט אלף הגנומים, וכן 1,043 פרטים מ-52 אוכלוסיות מבסיס הנתונים של Human Genome Diversity Panel. הם התמקדו בצביר ה-FADS משום שידעו שהכירו את הקוד הגנטי עבור צעדים אנזימטיים בשרשראות PUFA ארוכות מסותנזות בדרך פחות יעילה.

שיתוף הפעולה כלל שלושה חוקרים מדיסצפלינות שונות – ביוכימיה של חומצות שומן (ווייק), גנטיקה סטטיסטית (ג'ונס הופקינס) וגנטיקה של אוכלוסיות (אוני' וושינגטון). מידע זה מבוסס גם על ממצאי מחקר של צ'ילטון מ-2011 שפורסם ב- BMC Genetics שהראה כיצד בני אדם ממוצא אפריקני היו בעלי תדירות גבוהה יותר של שונות גנטית הממירה שרשראות שומנים צמחיים בגודל בינוני מסוג אומגה 6 המצויה בשמן בישול ובמזון מעובד, לשרשראות PUFA ארוכות הגורמות לדלקת.

בהשוואה ללבנים, אפריקנים-אמריקנים בארה"ב היו בעלי שיעור גבוה יותר של לחץ דם גבוה, סוכרת מסוג 2, שבץ מוחי, מחלות לב כליליות וסוגים מסוימים של סרטן. "התצפית הנוכחית מספקת עוד רמז חשוב לשאלה מדוע אוכלוסיות מגוונות מבחינת גזע ומבחינה אתנית מגיבות בדרכים שונות לתזונה המערבית המודרנית." אומר צ'ילטון.

מקור התמונה

להודעה של החוקרים

ביציאתו מאפריקה האדם הקדמון נצמד לחופים

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

10 תגובות

  1. לא ברור מה קרה לאלה מבני האדם שלא אכלו דגים וצדפות – האם נספו? או שהיו נחותים מנטאלית מאלה שכן אכלו דגים?

    אם כן מה הקושי לשלוח משלחות לחיפוש דגים?

    לא נשמע סביר שחומצת שומן אחת (אומגה 6) היא שאחראית להתפתחות המוח.

    סביר יותר שהשינוי בתזונה, הוא הביא להתפתחות יכולת להשתמש בשומן הצמחי, במקום זה של הדגים.

  2. הטענה שצביר הגנים FADS הופיע לפני 85 אלף שנה לא נומקה במאמר שכתוב כאן. באופן כללי אי אפשר לקבוע מצב הגנים לפי המאובנים (שהרי בתהליך ההתאבנות לא נשאר דבר מהגנים). מאידך –אי אפשר לקבוע תיארוך הופעת FADS על ידי השוואה של גנים מקבוצות אתניות בנות ימינו ( שהרי, לפי דברי המאמר, הצביר הזה הפך לבלעדי זמן קצר לאחר הופעתו).

    איזכור מצבם הבריאותי של אפרו-אמריקאים היום נראה לא רלבנטי בכלל לסיפור של FADS. הסתגלות למזון חדש אורכת מאות שנים , שלא לדבר על הרגלי אכילה והרגלי חיים שונים בקבוצות אתניות שונות; כל אילו משפיעים יותר מאירוע שהיה לפני 85 אלף שנה והסתיים בהשתלטות הגן על כל האוכלוסיה זמן קצר אחרי כן.

  3. "בהשוואה ללבנים, אפריקנים-אמריקנים בארה"ב היו בעלי שיעור גבוה יותר של לחץ דם גבוה, סוכרת מסוג 2, שבץ מוחי, מחלות לב כליליות וסוגים מסוימים של סרטן." יתכן והסיבה לכל הצרות הללו שנופלות בשיעורים גבוהים יותר על אפריקנים אמריקנים בארה"ב מאשר על הלבנים שם, הינה שמכיוון שהם בממוצע מצויים בעשירונים היותר נמוכים באוכלוסיה, היקף אכילת הג'אנק פוד על ידם הינו גבוה יותר, מכיוון שמדובר באוכל זול יותר ולכן הם סוכרתיים ובעלי לחץ דם גבוה יותר ולפיכך חוטפים יותר שבץ מוחי ומחלות לב.

  4. אבי, פעמים מספר במאמר כתוב שהחומצות השומניות מומרות לחלבונים . זוהיא טעות , החומצות השומניות מומרות לחומצות שומניות ארוכות יותר.

  5. המאמר באמת לא ברור וכתוב בצורה מסורבלת וקשה להבנת מי שאינו בקיא בביולוגיה או ביוכימיה.
    ניתן לסכם בקצרה שמוטציה בגנום הובילה ליצור אנזים/מים הדרושים להארכת חומצות שומן בלתי רוויות קצרות לארוכות יותר ובכך למעשה פותרים את הצורך האנושי לקבל את החומצה הדוקוזהקסנואית (DHA) מהמזון. חומצת ה-DHA קריטית להתפתחות המוח ומערכת העצבים בכלל (החומצה הזאת תופסת כ-40% מסך חומצות השומן הבלתי רוויות במוח וכ-60% מסך החומצות השומן הבלתי רוויות במערכת הראייה). על ידי רכישת מוטציה גנטית שמצויינת במאמר, נוצר אנזים (להערכתי דלתא-4 דסטוראז) שממיר את חומצת השומן הבלתי רוויה – חומצה איקוזפנטנואית (EPA) לחומצה ארוכה יותר והמדוברת DHA.

  6. המאמר לא כל כך ברור. אני לא ביולוג ולא הצלחתי להבין מה בדיוק בדקו. לחוקרים היו דוגמאות גנטיות של הומו ספיאנס מהתקופה? חוץ מזה הבנתי שבדיוק בתקופה שבה משערים שהומו ספיאנס התחיל להתפשט אל מחוץ לבית הגידול הטבעי שלו הופיעה שונות גנטית שאיפשרה לו לבצע את הנדידה .

  7. גם הניאנדרטלים ואוכלוסיות אחרות של הומינידים התפשטו במקומות אחרים בעולם וקיימות עדויות לשימוש במקורות מזון מגוונים, לבוא ולהגיד שרק לבני אדם מודרנים יש את הגן שמאפשר שימוש בסוגי מזון מסויימים נשמע לי מופרך.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן