Когда люди научились пить?
Способность эффективно перерабатывать алкоголь возникла у общего предка человека, шимпанзе и горилл, жившего 10 млн лет назад.
Мы можем употреблять спиртное благодаря ферменту алкогольдегидрогеназе, название которого знают даже люди, весьма далёкие от биохимии. Именно алкогольдегидрогеназа (АДГ) перерабатывает этанол, который в больших количествах может быть токсичен для клеток, в безвредные соединения. Справедливости ради следует сказать, что сама АДГ превращает спирт в ацетальдегид, который даже более токсичен, чем спирт, и потому тут требуются другие ферменты, которые будут обезвреживать продукты переработки этанола. Но, так или иначе, без алкогольдегидрогеназы мы вряд ли смогли бы вообще принимать алкоголь внутрь.
У АДГ есть несколько разновидностей, и та, которая есть у людей, называется АДГ4. Кроме людей, она есть у всех приматов, однако не все приматы способны перерабатывать алкоголь; например, у лемуров и павианов фермент намного менее активен, чем у человека. А когда же человек получил его в нужной форме? До сих пор многие полагали, что алкогольдегидрогеназа у людей заработала в полную силу примерно 9 000 лет назад, как раз тогда, когда в пищу пошли продукты брожения.
Однако, как пишут в Proceedings of the National Academy of Sciences Стивен Беннер (Steven Benner) и его коллеги из Foundation for Applied Molecular Evolution, это произошло намного, намного раньше. Исследователи сравнили последовательность гена АДГ4 у 19 видов приматов – поскольку каждый вид появлялся в своё время, то можно было проследить, как менялся ген в ходе эволюции. Так можно было «поймать» тот период, когда фермент приобрёл нынешнюю эффективность. Разные версии алкогольдегидрогеназы из прошлого моделировали, синтезировали и проверяли на настоящем этаноле. Как и ожидалось, древнейшие формы АДГ4, которые были у приматов уже 50 млн лет назад, могли превращать в альдегид лишь небольшие количества спирта, и притом очень медленно. Но, когда дело дошло до общего предка человека, горилл и шимпанзе, жившего 10 млн лет, фермент совершил эволюционный рывок и стал перерабатывать спирт в 40 раз эффективнее. Можно было бы сказать, что именно в то время человек и научился пить, но с одним важным уточнением – рода Homo тогда ещё не было. Так что умение пить человеку досталось от ближайших предков. Коротко о результатах исследования пишет портал ScienceNOW .
Авторы работы связывают такие биохимические изменения с тем, что тогда случилось большое похолодание, и приматам пришлось разнообразить пищевые ресурсы, заодно спустившись с деревьев на землю. Наши общие с шимпанзе предки теперь ели не только свежие плоды с деревьев, но и упавшие, подвергшиеся бактериальной ферментации. Пусть алкоголя в таких фруктах было немного, с ним всё равно надо было что-то делать. Обезьяна, у которой не было нужной «активирующей» мутации в гене алкогольдегидрогеназы 4, быстро и надолго пьянела (ведь спирт не перерабатывался и продолжал плавать в крови), а в таком состоянии трудно, например, защищать территорию или продолжать поиски пищи. В общем, преимущество получили те особи, у которых АДГ4 работала более эффективно, так что они могли и опавшие плоды есть, и нормально себя чувствовать. С другой стороны, это отчасти объясняет, почему некоторые обезьяны так и не спустились на землю: они просто предпочли остаться там, где можно было найти пусть и немного, но обычных, свежих, не «пьяных» фруктов.
Заодно можно понять, почему наш мозг оказался предрасположен к развитию алкогольной зависимости. В основе зависимости лежит чувство удовольствия, а удовольствие оказалось связанным с алкоголем как раз в те времена, когда он часто сопутствовал пище. Но в древности приматы не то чтобы купались в перебродивших фруктах, и алкоголизм им не грозил. И лишь впоследствии, когда человек научился сам получать алкоголь в любых количествах, стало понятно, к чему может привести такая эволюционная уловка.
3 декабря 2014
Статьи по теме:
