Urspr├╝nge des menschlichen Alkoholkonsums aufgedeckt

Menschliche Vorfahren haben vielleicht vor 10 Millionen Jahren begonnen, das Talent für den Konsum von Alkohol zu entwickeln, lange bevor moderne Menschen begannen, Alkohol zu brauen, sagen Forscher.

Die Fähigkeit, Alkohol abzubauen, hat wahrscheinlich dazu beigetragen, dass menschliche Vorfahren das meiste aus verrottenden, vergorenen Früchten, die auf den Waldboden fielen, machten, sagten die Forscher. Wenn man also weiß, wann diese Fähigkeit entwickelt wird, können Forscher herausfinden, wann diese menschlichen Vorfahren auf dem Boden zum Leben erwachen, im Gegensatz zu meist in Bäumen, wie frühere menschliche Vorfahren gelebt haben.

"Viele Aspekte über den modernen menschlichen Zustand - von Rückenschmerzen bis hin zu zu viel Salz, Zucker und Fett - gehen auf unsere evolutionäre Geschichte zurück", sagte Matthew Carrigan, Paläogenetiker am Santa Fe College in Gainesville, Florida . "Wir wollten mehr über die modernen menschlichen Bedingungen in Bezug auf Ethanol verstehen", sagte er und bezog sich auf die Art von Alkohol, die in verrottenden Früchten gefunden wird und die auch in Alkohol und Treibstoff verwendet wird.

Um mehr darüber zu erfahren, wie menschliche Vorfahren die Fähigkeit entwickelten, Alkohol abzubauen, konzentrierten sich Wissenschaftler auf die Gene, die für eine Gruppe von Verdauungsenzymen kodieren, die ADH4-Familie genannt wird. ADH4-Enzyme werden im Magen, in der Kehle und in der Zunge von Primaten gefunden und sind die ersten alkoholmetabolisierenden Enzyme, die nach der Aufnahme auf Ethanol treffen.

Die Forscher untersuchten die ADH4-Gene von 28 verschiedenen Säugetieren, darunter 17 Primaten. Sie sammelten die Sequenzen dieser Gene entweder aus genetischen Datenbanken oder aus gut erhaltenen Gewebeproben. [Holiday Drinking: Wie 8 gemeinsame Medikamente mit Alkohol interagieren]

Die Wissenschaftler untersuchten die Familienbäume dieser 28 Arten, um zu untersuchen, wie eng sie miteinander verwandt sind und herauszufinden, wann ihre Vorfahren auseinander gingen. Insgesamt erkundeten sie fast 70 Millionen Jahre Primatenentwicklung. Die Wissenschaftler nutzten dieses Wissen, um zu untersuchen, wie sich die ADH4-Gene im Laufe der Zeit entwickelten und wie die ADH4-Gene ihrer Vorfahren aussehen könnten.

Dann nahmen Carrigan und seine Kollegen die Gene für ADH4 von diesen 28 Spezies sowie die von ihnen modellierten Vorfahrengene und steckten sie in Bakterien, die die Gene lasen und die ADH4-Enzyme produzierten. Als nächstes testeten sie, wie gut diese Enzyme Ethanol und andere Alkohole abbauen.

Diese Methode der Verwendung von Bakterien, um Vorfahrengene zu lesen, sei "eine neue Art, Veränderungen zu beobachten, die vor langer Zeit stattgefunden haben und die nicht in Knochen versteinert sind", sagte Carrigan.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es vor 10 Millionen Jahren eine einzige genetische Mutation gab, die menschlichen Vorfahren eine verbesserte Fähigkeit zum Abbau von Ethanol verlieh. "Ich erinnere mich, dass ich diesen enormen Unterschied in der Wirkung dieser Mutation gesehen habe und wirklich überrascht war", sagte Carrigan.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass das Timing dieser Mutation mit einer Verschiebung zu einem irdischen Lebensstil zusammenfiel. Die Fähigkeit, Ethanol zu konsumieren, mag menschlichen Vorfahren dabei geholfen haben, auf Fäulnis zu verzehren, indem sie Früchte fermentierten, die auf den Waldboden fielen, wenn andere Nahrungsmittel knapp waren.

"Ich vermute, Ethanol war eine zweite Wahl", sagte Carrigan. "Wenn die Vorfahren von Menschen, Schimpansen und Gorillas die Wahl zwischen faulen und normalen Früchten hätten, würden sie sich für die normalen Früchte entscheiden. Nur weil sie angepasst wurden, um sie zu sich zu nehmen, bedeutet das nicht, dass Ethanol ihre erste Wahl war sie waren perfekt angepasst, um sie zu verstoffwechseln. Sie könnten von kleinen Mengen, aber nicht von übermäßigem Konsum profitiert haben. "

Bei Menschen kann Alkoholkonsum in Maßen Vorteile haben, aber Alkoholkonsum kann definitiv Gesundheitsprobleme verursachen, sind sich Experten einig. Wissenschaftler haben darauf hingewiesen, dass Probleme, die Menschen mit dem Trinken haben, wie Herzerkrankungen, Lebererkrankungen und psychische Gesundheitsprobleme, daraus resultieren, dass Menschen keine Gene entwickelt haben, um Ethanol ausreichend zu verarbeiten. In ähnlicher Weise haben Menschen keine Gene entwickelt, um große Mengen an Zucker, Fett und Salz zu handhaben, die ihrerseits Fettleibigkeit, Diabetes, Bluthochdruck und vielen anderen Gesundheitsproblemen Platz gemacht haben.

Ein Modell für die Entwicklung des Alkoholkonsums deutet darauf hin, dass Ethanol erst dann in die menschliche Ernährung aufgenommen wurde, wenn Menschen nach dem Aufkommen der Landwirtschaft zusätzliche Lebensmittel zu lagern begannen und dass die Menschen ab 9.000 Jahren absichtlich die Fermentation von Nahrungsmitteln steuern konnten. Daher, so die Theorie, habe Alkoholismus eine Krankheit zur Folge, weil das menschliche Genom nicht genügend Zeit hatte, sich vollständig an Alkohol anzupassen.

Ein anderes Modell legt nahe, dass menschliche Vorfahren schon vor 80 Millionen Jahren mit dem Konsum von Alkohol begannen, als frühe Primaten gelegentlich faulige fermentierte, an Ethanol reiche Früchte aßen. Dieses Modell legt nahe, dass die Anziehungskraft auf Alkohol zu einem Problem wurde, sobald moderne Menschen absichtlich fermentierten, da sie weit mehr Ethanol produzierten als normalerweise in der Natur vorkommt. Die neuen Erkenntnisse unterstützen dieses Modell.

In Zukunft wollen Carrigan und seine Kollegen untersuchen, wie der Ethanolgehalt gefallener Früchte aussehen könnte, und herausfinden, ob Affen wie Schimpansen oder Gorillas bereit sind, fermentiertes Obst mit unterschiedlichen Ethanolgehalten zu konsumieren.

"Wir wollen auch andere Enzyme betrachten, die am Alkoholmetabolismus beteiligt sind, um zu sehen, ob sie sich gleichzeitig mit ADH4 entwickeln", sagte Carrigan.

Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse heute (1. Dez.) im Journal Proceedings der National Academy of Sciences online veröffentlicht.

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