财讯：古代欧洲人患“乳糖不耐症”？能喝牛奶和基因突变有关

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奶牛养殖场 cfp资料牛奶、奶酪、酸奶……西方乳制品行业这么发达，古代欧洲人居然患有“乳糖不耐症”，谁也想不到喝牛奶会拉肚子。 这是因为他们的身体不能分泌乳糖酶比较有效地消化乳糖，乳糖是大部分乳制品中含有的重要成分。 那么为什么现代欧洲人的餐桌上离不开奶制品呢？ 自然杂志发表的复印件揭示了这一兴趣进化的过程。 原来，世界上只有35%的人七八岁后才能消化乳糖。 古代欧洲人第一次喝牛奶是基因突变引起的，这种突变又引起了乳制品业和欧洲人口迁移的共生关系，为欧洲大陆动乱奠定了基础。 因为在最近的冰川时代，对不是孩子而是大人来说，牛奶本质上是毒素，不能分泌用于分解牛奶主要糖分“乳糖”的乳糖酶。 但是，大约1.1万年前，中东的农业取代了狩猎业和采收业，牧民学习了如何将乳制品中的乳糖减少到耐性水平，并决定将牛奶发酵成奶酪和酸奶。 几千年后，传入欧洲的基因变异赋予了欧洲人分泌糖化酶的能力，还喝了牛奶。 这两大牛奶革命(发酵牛奶和基因变异)席卷了南方很多农民和牧民，可能取代了几千年来欧洲狩猎文化的主要因素。 “从考古学的角度来看，他们迅速蔓延到北欧。 “伦敦大学研究生人口遗传学家马克托马斯说。 这个移民潮对欧洲留下了长期的影响，与世界许多地区的人不同，现在很多欧洲人可以喝牛奶。 “许多欧洲人可能是第一个乳糖耐受的奶农后代 ”托马斯说 为了调查两者的交互历史，2009年托马斯与德国美因茨大学的古遗传学家约阿希姆·布格( joachim burger )和约克大学的生物考古学家马修·柯林斯( matthew collins )合作。 他们组织了一个名为“早期欧洲文化史上乳糖耐性”( leche )的多学科项目，吸引了十几名来自欧洲各地的青年研究者，研究费为440万美元。 图像来源:《自然》杂志澎湃信息 ； 由于王亦赟汉化基因的变异，欧洲人第一次喝牛奶的幼童通常可以分泌乳糖酶，消化母乳中的乳糖。 但是随着他们的成长，很多人的乳糖酶基因关闭了。 世界上只有35%的人能消化乳糖 “我有乳糖不耐症，喝250毫升牛奶的话，真的会生病。 爆炸性的腹泻，本质上是腹泻 英国约克大学的考古学家奥利弗·克雷格说:“虽然不是致命的，但很痛苦。 “许多有消化牛奶能力的人的祖先可以追溯到欧洲。 这个性状好像和一元酸有关。 其中，在离乳糖酶基因不远的基因组区域，dna胞苷变异为胸苷。 在西非、中东和南亚，具有乳糖耐性的人似乎也与这种独立的基因变异有关。 一元酸发生变化的时间比较近 托马斯和同事注意现代人口的遗传变异，通过用计算机模拟相关基因变异在古代人口中如何传递，估计了基因变异的时间。 推测控制乳糖抗性性状及其表达的lp等位基因约在7500年前出现在匈牙利广阔肥沃的大平原上。 乳制品业的迅速发展标志着欧洲的祖先来自中东农民吗？ lp等位基因一出现，就提供了第一选择的有利性。 2004年的研究估计，具有lp等位基因的人比没有lp等位基因的人生育后代多19%。 研究者把这种选择的程度称为“迄今为止在基因组中发现的最强基因”。 随着数百代人的积累，这一特征有助于一个种群接管大陆。 但是托马斯说:“只有在这个种群供应新鲜牛奶并从事乳制品业的情况下，基因和文化才能共同进化。 他们互相依赖。 “通过研究人类分子生物学和古代陶器的考古学和化学，leche参加者试图说明现代欧洲起源的重要问题。 “是考古学上的永久问题。 我们的祖先是中东农民还是土著采集猎人？ ”。 托马斯说。 这个争论归根到底是进化还是交替的问题。 欧洲土著采集猎人会取代农业和畜牧业吗？ 另外，农业殖民者流入欧洲，通过基因和技术的结合，在竞争中胜过土著人吗？ 从考古遗迹中发现的关于动物骨骼的研究中得到了很大的证据。 如果养牛主要是为了乳制品业的迅速发展，通常小牛会在1岁之前被宰杀，母牛可以挤奶。 但是，为了吃肉而养的牛在完全成长后被宰杀(羊和山羊都一样，是乳制品革命的一部分)。 在研究骨骼生长模式的基础上，leche研究者、来自法国国家自然史博物馆的动物考古学家让·丹尼斯·维尼( jean-denis vigne )说，中东乳制品业可以追溯到人类第一次驯养当地动物时 这个时间正好是中东新石器时代的过渡期，以狩猎采集为基础的经济位于致力于农业的经济中。 巴黎博物馆的动物考古学家罗兹英国说:“乳制品业可能是人类开始捕获和饲养牛、羊和山羊等反刍动物的理由之一。 “之后，乳制品业随着新石器时代的转移而扩大。 ”英国说 他研究了欧洲和安纳托利亚150处遗迹中骨骼的生长状况。 经过约2000年，农业从安纳托利亚扩展到北欧，乳制品业也被带到了北欧。 但是研究人员认为，这种增长模式不能证明欧洲新石器过渡期是进化还是更迭，但牛骨提供了重要的线索。 布格尔和其他leche的人在一项研究中发现，欧洲新石器遗迹家的牛最接近中东奶牛，而不是本土欧洲野牛。 布格尔说，这一强烈迹象表明牧民把牛带到了欧洲，而不是来到欧洲后再次回到当地的家畜化。 如上所述，这些数据有助于处理第一批欧洲农民的起源。 “长期以来，欧洲大陆的主流考古学认为，中石器时代的狩猎采集者迅速发展成为新石器时代的农民。 布格尔说，“我们与他们的结论完全不同，新石器时代的农民从中东移居。 “图像来源:《自然》杂志澎湃情报 ； 王亦赟汉化乳糖耐受在南欧很难扩散。 中东乳制品业兴起于欧洲乳糖耐药等位基因出现数千年后，因此古代牧民必须降低乳品中的乳糖浓度。 这可能可以通过制作奶酪和酸奶来实现。 (进料奶酪、打车奶酪等发酵奶酪中含有的乳糖只占鲜奶中的乳糖的很小一部分，帕默森等陈年奶酪几乎不含乳糖。 为了验证这个理论，leche的研究者们检查了古代的陶器。 粗糙的多孔陶土中含有很多残留物，足以让化学家们分辨烹饪中吸收的脂肪是肉类还是乳品、奶牛、羊、山羊等反刍动物还是其他动物。 “现在可以评价烹调的食物种类了。 “布里斯托尔大学的化学家理查德·埃伯谢德( richard evershed )说。 埃夫谢德和他的leche合作者在中东新月肥沃的土地上出土的至少8500年前的陶器上发现了乳脂。 洛菲特·萨克为波兰陶器的研究提供了确凿的证据，表明欧洲牧民大约在6800年到7400年前开始生产奶酪以补充饮食。 当时乳制品已经成为新石器时代日常食物的一部分，但不是经济中的主导力量。 因为需要基于乳糖耐性的大范围扩散，所以之后的迅速发展很慢。 乳糖抗性等位基因出现后不久才在人口中传递，伯格在古代人dna样本中寻找基因变异的迹象，发现这种变异是6500年前在德国北部出现的。 leche项目参与者、伦敦大学种群遗传学家帕斯卡尔·杰博建立了一个模型，说明这种性状是如何传达的。 由于中东的新石器文化转移到了欧洲，他们的农牧技术帮助他们打败了当地的猎人。 杰尔博还说，由于南方人口向北方移动，乳糖抗性等位基因也随着移动潮而扩散。 相比之下，乳糖耐性在南欧更难扩散。 因为在这种突变出现之前，新石器时代的农民已经在那里定居了。 但是，随着农业社会向北部和西部扩展，进入新的行业，乳糖耐受性取得了很大的特征。 杰尔博说，随着人口在流动潮中的增加，等位基因的频率也在提高。 这个扩散模式现在还可以跟踪 乳糖抗性在南欧比较少见，在希腊和土耳其只占人口的不到40%，而在英国和斯堪的纳维亚半岛90%以上的成人可以消化乳品。 为什么乳糖耐性在北欧和中欧很普遍？ 在约5000年前的新石器时代后期、青铜器时代初期，乳糖抗性等位基因在北欧和中欧已经普遍，牧牛业已经占主导地位。 布格尔说:“他们发现了这样的生活习惯，切实受益于其营养价值，使畜牧业进一步扩大或密集化。 “在新石器时代后期、青铜器时代初期的中欧和北欧考古遗迹中，牛骨占动物骨骸的三分之二以上。 但是leche的研究者们试图弄清为什么摄入乳品的能力在这些地区很有特点。 托马斯建议，随着人口向北移动，乳品可能有助于应付饥饿。 乳制品在寒冷的气候下可以储藏更久。 另外，无论植物的生长季节和收获状况如何，总是能为人们提供足够的热量。 有人认为乳品中高浓度的维生素d可能有助于预防软骨症等疾病。 人体只有在阳光的照射下才能合成维生素d，而北方人在冬天阳光不足。 但是，乳糖耐性在阳光明媚的西班牙也很普遍，这些观点受到一定的质疑。 leche项目为整合各学科和工具处理考古学问题提供了案例。 “考古学、古人类学、古代和现代dna、化学分解可以合作处理一个问题 没有参加这个项目的伦敦大学皇家霍洛威学院的古遗传学家伊恩·伯恩斯( ian barnes )说:“很多饮食生活的其他变化也可以用这样的方法研究。 “例如，这种做法有助于研究淀粉酶(分解淀粉的酶)的起源。 研究人员现在还不能明确这种酶的进化是比农业迅速发展引起的谷物栽培的普及早还是晚。 另外，科学家也想知道乙醇脱氢酶的进化过程。 这对乙醇的分解很重要。 另外，它有助于解释人类对酒精的渴望最初是如何形成的。 leche的参加者现在关注更早的研究对象，是名为“连接欧洲和安纳托利亚的新石器时代”( Bridgingtheeuropeanandanatolianneolithic，简称bean )的项目的一部分。 这个项目致力于研究最早的农牧民如何进入欧洲。 伯格、托马斯及其bean项目的合作者想去土耳其，利用计算机建模和古代dna分解研究新石器时代的起源，更好地理解早期农民是那些人，以及他们是如何到达欧洲的。 他们中途吃“白奶酪”( beyazpeynir )。 土耳其早餐大部分使用的咸味羊奶酪可能就像8000年前新石器时代的当地农民吃的一样。 当时乳糖耐性还没有扩散，没有消化鲜奶的能力。 (本文来自澎湃信息，越来越多的原始信息请下载“澎湃信息”APP )