Archeologia ed Alactasia , uno studio interessante

Immagine presa dall'articolo originale

I miei alunni sanno che la alactasia (meglio nota come intolleranza al lattosio) non è una patologia e che la Archeologia è una disciplina necessaria per capire le origini dell'uomo.
Segnalo questo bellissimo articolo di Andrew Curry pubblicato su Nature il 31 luglio 2013  che spiega i legami tra alimentazione, genetica ed evoluzione umana, in particolare come la persistenza dell'enzima lattasi abbia rivoluzionato le abitudini delle popolazioni del Nord Europa facendo luce sulle strade più recondite che i prodotti lattiero-caseari hanno segnato sull'insediamento umano sul continente.

Dall'articolo emerge una risposta all'annoso quesito: discendiamo da cacciatori-raccoglitori trasformati in agricoltori-pastori o gli agricoltori-pastori hanno sostituito i cacciatori-raccoglitori? La risposta pare che sia una sostituzione piuttosto che un'evoluzione della razza umana favorita dal vantaggio selettivo fornito alla specie dal gene della persistenza della lattasi nelle popolazioni del Nord Europa.

Lo studio è iniziato nel 1970, quando l'archeologo Pietro Boguki  scoprì in Polonia delle ceramiche forate utili per la caseificazione e risalenti a 7000 anni fa, è proseguito nel 2009 con Roffet-Salquë, un geochimico dell' l'Università di Bristol, Regno Unito, che ha trovato residui di grassi del latte in queste ceramiche che sono la prima testimonianza di reperti di caseificazione al mondo.   

Riporto alcuni passi significativi tradotti dell'articolo:

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Durante l'ultima era glaciale, il latte era essenzialmente una tossina per gli adulti, perché - a differenza dei bambini - non potevano produrre l'enzima lattasi, necessario per abbattere il lattosio, il principale zucchero del latte. Ma l'agricoltura ha iniziato a sostituire la caccia e la raccolta in Medio Oriente circa 11.000 anni fa, i pastori del bestiame impararono come ridurre il lattosio nei prodotti caseari a livelli tollerabili, dalla fermentazione del latte per fare il formaggio o lo yogurt. Diverse migliaia di anni più tardi, una mutazione genetica diffusasi attraverso l'Europa, ha dato alla gente la capacità di produrre lattasi - e bere latte - per tutta la vita. 

Questo adattamento ha aperto una nuova e ricca fonte di nutrimento che potrebbe aver sostenuto le comunità quando mancavano i raccolti. Questa rivoluzione potrebbe essere stato un fattore primario nel consentire a gruppi di contadini e pastori del sud di spaziare attraverso l'Europa e sostituire le culture dei cacciatori-raccoglitori che avevano vissuto lì per millenni...

 "Si diffondono molto rapidamente nel Nord Europa dal punto di vista archeologico," dice Mark Thomas, un genetista della popolazione presso l'University College di Londra. Questa ondata di emigrazione ha lasciato un'impronta marcata sull'Europa, dove, a differenza di molte regioni del mondo, la maggior parte delle persone possono tollerare il latte. "Potrebbe darsi che una grande percentuale di europei discendono dai primi lattasi-persistenti produttori di latte in Europa", dice Thomas.

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I bambini producono quasi universalmente lattasi e possono digerire il lattosio del latte materno. Ma come crescono, disattivano il gene del lattasi. Solo il 35% della popolazione umana può digerire il lattosio oltre l'età di circa sette o otto

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La maggior parte delle persone che mantengono la capacità di digerire il latte possono rintracciare le loro origini in Europa, dove il tratto sembra essere legato ad un singolo nucleotide in cui la base del DNA citosina cambiò in timina in una regione genomica non lontano dal gene della lattasi. Ci sono altre sacche di persistenza della lattasi in Africa occidentale (vedi Nature 444 , 994 - 996 , 2006 ), Medio Oriente e Asia meridionale, che sembrano essere legati a 3 mutazioni distinte.

L'attivazione del singolo nucleotide in Europa avvenne in tempi relativamente recenti. Thomas e i suoi colleghi hanno stimato i tempi, cercando in variazioni genetiche nelle popolazioni moderne e con simulazioni al computer di come la relativa mutazione genetica potrebbe essersi diffusa attraverso popolazioni antiche 4 . Hanno proposto che il tratto di persistenza della lattasi, soprannominato l'allele LP, emerse circa 7.500 anni fa nelle larghe e fertili pianure dell'Ungheria.

Una volta comparso l'allele LP, offrì un importante vantaggio selettivo. In uno studio del 2004 5 , ricercatori hanno stimato che le persone con la mutazione avrebbero prodotto fino al 19% in più di prole fertile rispetto a coloro che mancavano di esso. I ricercatori hanno chiamato questo livello di selezione "tra i più forti mai visto per ogni gene nel genoma".

Mantenuta per diverse centinaia di generazioni, questo vantaggio avrebbe potuto aiutare una popolazione a rilevare più di un continente. Ma solo se "la popolazione ha una fornitura di latte fresco ed è fa formaggi", dice Thomas. "E 'gene-cultura di co-evoluzione. Si nutrono al di là di ogni altro. "

Attraverso lo studio della biologia molecolare umana e l'archeologia e la chimica di ceramiche antiche, i partecipanti Leche anche sperato di risolvere un problema fondamentale sulle origini degli europei moderni. "E 'stata una questione duratura in archeologia - se discendiamo da agricoltori del Medio Oriente o indigeni cacciatori-raccoglitori", dice Thomas. 

L'argomento si riduce a evoluzione o sostituzione. Le popolazioni autoctone di cacciatori-raccoglitori in Europa si sono trasformate in agricoltori e pastori? Oppure c'era un afflusso di coloni agricoli che hanno superato le persone del luogo, grazie a una combinazione di geni e alla tecnologia?

Nel loro insieme, i dati aiutano a risolvere le origini dei primi agricoltori europei. "Per molto tempo, la corrente principale di archeologia continentale europea ha detto di cacciatori-raccoglitori mesolitici si erano traformati in agricoltori neolitici", spiega Burger. "Abbiamo praticamente dimostrato che erano completamente diversi."

Dato che la produzione di latte in Medio Oriente è iniziato migliaia di anni prima che l'allele LP emerse in Europa, i pastori primitivi devono aver trovato il modo di ridurre le concentrazioni di lattosio del latte. Sembra probabile che lo abbiano trovato facendo il formaggio o lo yogurt. (Formaggi fermentati come la feta e cheddar che hanno una piccola frazione del lattosio presente nel latte fresco, formaggi a pasta dura stagionati simili a parmigiano non ne hanno quasi nessuna.)

"E 'stata una quesito lungo in archeologia - se  discendiamo da agricoltori del Medio Oriente o indigeni cacciatori-raccoglitori."

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Questo passo successivo avvenne lentamente, e sembra che abbia richiesto la diffusione della persistenza della lattasi. L'allele LP è diventato comune nella popolazione solo qualche tempo dopo che emerse per la prima volta: Burger ha cercato la mutazione in campioni di antico DNA umano e lo ha trovato solo lontano di 6500 anni fa nel nord della Germania.

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I modelli della popolazione creati da Pascale Gerbault, un genetista partecipante al LeCHE presso l'University College di Londra, spiegano come il tratto possa aver contaminato. Come culture neolitiche del Medio Oriente si trasferirono in Europa, la loro agricoltura e tecnologie da pastori li ha aiutati a entrare in competizione con i cacciatori-raccoglitori locali. E come i meridionali spinsero verso nord, dice Gerbault, l'allele LP 'cavalcò' l'ondata migratoria.
La persistenza della lattasi ha avuto un momento difficile stabilendosi in parti del sud Europa, perché gli agricoltori neolitici si erano stabiliti lì prima che apparisse la mutazione. Ma, come la società agricola si ampliò verso nord e verso ovest in un nuovo territorio, il vantaggio fornito da persistenza della lattasi ebbe un grande impatto. "Mentre la popolazione cresce rapidamente ai margini dell'onda, l'allele può aumentare di frequenza", spiega Gerbault.

I resti di quel modello sono ancora oggi visibili. In Europa meridionale, la persistenza della lattasi è relativamente rara - meno del 40% in Grecia e Turchia. In Gran Bretagna e in Scandinavia, al contrario, più del 90% degli adulti è in grado di digerire il latte.

I ricercatori LeCHE sono ancora sconcertati esattamente di come la capacità di consumare il latte abbia offerto un tale vantaggio in queste regioni. Thomas suggerisce che la gente si muoveva verso nord e il latte sarebbe stata una copertura contro la carestia. Prodotti lattiero-caseari - avrebbero potuto essere conservati meglio a climi più freddi - come fonti ricche di calorie che erano indipendenti di stagioni di crescita o di cattivi raccolti.

Altri pensano che il latte può aver aiutato, in particolare nel nord, a causa della sua relativamente alta concentrazione di vitamina D, una sostanza nutriente che può aiutare a scongiurare malattie come il rachitismo. Gli esseri umani sintetizzano la vitamina D naturalmente solo se esposti al sole, il che rende difficile per le popolazioni del nord di farlo a sufficienza durante i mesi invernali. Ma la persistenza della lattasi ha anche messo radici nella soleggiata Spagna, mettendo in dubbio il ruolo della vitamina D.

Il progetto LeCHE può offrire un modello per come rispondere alle domande degli archeologici, con una varietà di discipline e strumenti. "Hanno avuto un sacco di diversi tentacoli - archeologia, paleoantropologia, DNA antico e moderno del DNA, analisi chimico - tutti concentrati su una singola domanda," dice Ian Barnes, un palaeogenetista alla Royal Holloway, Università di Londra, che non è coinvolto in il progetto. "Ci sono un sacco di altri cambiamenti dietetici che possono essere studiati in questo modo."

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