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
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.