想象这样一个早晨:安第斯高原的雾气还没散尽,灶台上的锅已经咕嘟作响,里面煮着今天的第一餐——土豆。对生活在这里的人来说,这件事平淡得不能再平淡。可你不会想到,眼前这碗淀粉,或许在几千年前就悄悄参与了一场看不见的“基因筛选”。
土豆并不是一开始就长在全世界人的饭碗里。几千年来,它始终是安第斯地区生活的核心。原住民社区驯化了这种富含淀粉的作物,让它成为日常饮食的支柱,远在土豆传遍世界之前。而一项新研究提出,这段漫长的土豆主食史,可能也在人类自己的DNA上留下了印记。
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研究人员发现,今天居住在秘鲁的原住民群体,携带一种淀粉消化相关基因的拷贝数,比任何已知人群都要高。这项由加州大学洛杉矶分校与布法罗大学研究者共同牵头的新研究,提示自然选择从大约6000到10000年前——也就是土豆在安第斯高地站稳脚跟的同一时期——就开始偏好那些携带特别多“唾液淀粉酶基因”AMY1的安第斯原住民。相关结果近期发表在学术期刊《自然·通讯》上。
换句话说,当你咬下一口土豆时,你的身体要做的不只是咀嚼与吞咽。淀粉进入口腔那一刻,唾液里的一种酶就开始动手拆解它。而对一部分安第斯人来说,这套拆解流程的“工位”可能比其他人群更多。
先说这个基因的名字:AMY1。它编码唾液淀粉酶。人体携带的AMY1拷贝数并不完全一样,有人多一些,有人少一些。加州大学洛杉矶分校人类学副教授阿比盖尔·比格姆这样解释:携带更多AMY1拷贝的人,通常会在唾液里产生更多淀粉酶,被认为处理淀粉时更高效。比格姆长期研究秘鲁安第斯山脉与尼泊尔喜马拉雅山脉的人群,她对安第斯原住民与土豆之间这段关系的兴趣,正是从这里开始的。
这项研究的做法并不复杂,却需要细致的耐心。她和团队里的进化人类学家先从秘鲁安第斯地区的克丘亚语使用者那里采集了DNA样本,再把它们放入一个包含数千份DNA样本的数据库里比照。这个数据库覆盖了当今数十个人类群体。比照结果很清楚:秘鲁安第斯人携带的AMY1拷贝数,在所有已知人群里处于一个格外突出的位置。
为什么偏偏是安第斯?如果你熟悉人类进化适应研究,会知道安第斯高原本来就是一个被反复瞩目的地方。高海拔意味着低氧,组织常常得不到足够氧气,这种被称为“缺氧”的压力,会逼迫人体作出各种生理调整。比格姆和共同作者凯尔西·乔根森曾在此前的工作中,为安第斯人群的淀粉消化通路存在自然选择痕迹提供过证据。乔根森当时是比格姆团队里的博士后学者。比格姆说,高原的缺氧适应已经在科学界有了一席之地,“这项新研究也在提醒我们,安第斯地区还有更多可挖的东西——比如饮食如何成为另一种选择压力”。
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