Nas zonas elevadas dos Andes peruanos, os primeiros agricultores tomaram uma decisão simples: começaram a desenterrar batatas selvagens e a cultivá-las de novo.
Essa mudança transformou as suas refeições quotidianas, mas também alterou a sua biologia de formas que não podiam observar.
Um novo estudo revela que esta escolha deixou uma marca duradoura no ADN humano. Os cientistas identificaram um padrão genético forte nas populações indígenas andinas.
Este padrão está diretamente associado ao aparecimento do cultivo da batata há cerca de 10 000 anos.
As batatas moldaram a digestão nos Andes
O elemento central desta história é um gene denominado AMY1. Este gene regula a produção de amilase salivar, uma enzima que começa a decompor o amido logo que os alimentos entram na boca.
As pessoas não têm todas o mesmo número de cópias de AMY1. Algumas possuem apenas algumas, enquanto outras têm muitas. Esta quantidade influencia a eficiência com que o organismo inicia a digestão de alimentos ricos em amido, como batatas ou arroz.
Quem tem mais cópias de AMY1 produz mais amilase, obtendo assim uma vantagem inicial no processamento do amido.
População favorecida pela seleção natural
Os investigadores analisaram milhares de pessoas de todo o mundo, e um grupo destacou-se claramente dos restantes.
Os andinos peruanos indígenas apresentaram uma mediana de dez cópias de AMY1. A média mundial situa-se em cerca de sete. Alguns indivíduos dos Andes tinham até 20 cópias.
Não se tratava de um padrão generalizado entre todos os grupos indígenas americanos. A manifestação foi particularmente forte em determinadas populações andinas.
Primeiro, os cientistas avaliaram explicações mais simples. Examinaram os padrões de ancestralidade para excluir uma influência externa, e os resultados mantiveram-se consistentes.
Também verificaram se a deriva genética aleatória poderia justificar o padrão. As simulações mostraram que o acaso, por si só, não conseguiria gerar números de cópias tão elevados.
Tudo apontava para uma força inequívoca: a seleção natural.
Adaptação genética às dietas
Quando a seleção atua sobre um gene, deixa sinais evidentes no ADN circundante. A equipa encontrou esses sinais na região da amilase.
Os investigadores identificaram uma variante genética específica associada ao aumento. Esta variante disseminou-se rapidamente pelas populações andinas.
A intensidade deste sinal é comparável à de alguns dos casos mais conhecidos de adaptação humana.
O coautor do estudo, Omer Gokcumen, é professor de ciências biológicas na Universidade de Buffalo.
“Há muito que os biólogos suspeitam que diferentes grupos humanos desenvolveram adaptações genéticas em resposta às suas dietas”, afirmou Gokcumen.
“Mas existem muito poucos casos em que as evidências sejam tão fortes.”
Cronologia da mudança genética
A cronologia torna esta história ainda mais convincente. A alteração genética começou há aproximadamente 10 000 anos.
Este é o mesmo período em que as batatas foram domesticadas pela primeira vez nos Andes. À medida que se tornaram um alimento básico, os indivíduos com mais cópias de AMY1 obtiveram uma pequena vantagem.
Ao longo de muitas gerações, essa vantagem acumulou-se. O número de cópias do gene aumentou em toda a população.
Evolução em ação
O processo foi progressivo, não ocorreu de uma só vez. Pequenas diferenças na sobrevivência e na reprodução foram-se acumulando ao longo do tempo.
“A evolução esculpe uma escultura, não constrói um edifício”, afirmou Gokcumen. “Não é como se os andinos indígenas tivessem adquirido cópias adicionais de AMY1 assim que começaram a comer batatas.
“Em vez disso, aqueles com menor número de cópias foram sendo eliminados da população ao longo do tempo, talvez porque tiveram menos descendentes, enquanto os que possuíam mais cópias permaneceram.”
O gene AMY1 localiza-se numa região complexa do ADN, que contém segmentos repetidos. Durante a divisão celular, esses segmentos podem ficar desalinhados.
Este mecanismo pode criar cópias adicionais do gene, mas também pode eliminá-las. Nas populações andinas, o equilíbrio deslocou-se no sentido de adquirir mais cópias.
Métodos avançados de sequenciação confirmaram que este mecanismo conhecido explica os números elevados observados atualmente.
Efeitos no organismo
Um maior número de cópias de AMY1 resulta em níveis superiores de amilase na saliva, acelerando a decomposição do amido na boca.
Esta alteração também pode afetar o microbioma. Ficam disponíveis diferentes açúcares para as bactérias, o que pode modificar as comunidades microbianas.
Os efeitos na saúde continuam por esclarecer. Os estudos não indicam uma ligação forte ao peso corporal. Algumas evidências apontam para picos mais rápidos de açúcar no sangue após o consumo de amido.
Também poderão existir desvantagens. Uma maior atividade da amilase na boca pode aumentar o risco de cáries. Em várias zonas do Peru, os problemas dentários são muito frequentes entre as crianças.
Genes associados à batata nos Andes
Muitas culturas dependem de alimentos ricos em amido. Ainda assim, este padrão genético intenso surge sobretudo nos Andes.
Os investigadores avançam várias razões. As batatas constituem uma componente essencial da dieta andina e, frequentemente, representam uma grande parte das calorias diárias.
As condições de elevada altitude poderão igualmente ter importância. Viver nestes ambientes impõe exigências particulares ao organismo.
Outros genes ligados ao amido nas populações andinas também revelam sinais de seleção. Isto sugere uma adaptação mais ampla à dieta.
“Os Andes de grande altitude são conhecidos por serem uma região rica para compreender a adaptação evolutiva humana, por exemplo, à hipóxia, situação em que os tecidos não recebem oxigénio suficiente”, afirmou Abigail W. Bigham, coautora do estudo.
“Esta nova investigação salienta como os Andes são úteis para compreender a adaptação evolutiva humana a outras pressões ambientais seletivas, como a dieta.”
Uma lição mais ampla
Esta investigação vai além de um único gene. Demonstra como as populações humanas conseguem adaptar-se rapidamente a novas fontes de alimento.
Também põe em causa ideias simplistas sobre dieta e evolução. A biologia humana não permanece fixa no passado: continua a mudar com a cultura e o ambiente.
“Existem ideias como a dieta paleolítica, adaptada ao ambiente do Paleolítico, que defendem que não estamos preparados para comer alimentos surgidos após a domesticação”, afirmou Bigham.
“Mas penso que esta investigação mostra que as populações humanas responderam e evoluíram perante mudanças nas condições alimentares nos últimos 10 000 anos. As nossas vias metabólicas não são simplesmente um produto desse passado paleolítico.”
O caso andino oferece um exemplo claro de evolução humana recente. Uma mudança na dieta provocou uma alteração genética mensurável, que ainda persiste hoje.
Cada porção de amido começa a ser decomposta na boca. Nos Andes, esse processo encerra uma história mais profunda: reflete gerações de adaptação ligadas a uma única cultura agrícola.
O que começou como uma decisão agrícola tornou-se uma assinatura biológica.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário