Comment le fromage, le blé et l'alcool ont façonné l'homme

Au fil du temps, l'alimentation entraîne des changements spectaculaires dans notre anatomie, notre système immunitaire et peut-être la couleur de notre peau.

Vous n'êtes pas exactement ce que vous mangez. Mais sur de nombreuses générations, ce que nous mangeons façonne notre chemin évolutif. L'alimentation a été fondamentale tout au long de notre histoire évolutive. Au cours du dernier million d'années, il y a eu des changements dans l'anatomie humaine, les dents et le crâne, qui sont probablement liés à des changements de régime alimentaire.

Au fur et à mesure que notre évolution se poursuit, le rôle crucial de l'alimentation persiste. Des études génétiques montrent que les humains évoluent encore , avec des preuves de pressions sélectives sur des gènes ayant divers impacts, de la maladie d'Alzheimer à la couleur de la peau en passant par l'âge des premières règles. Et ce que nous mangeons aujourd'hui influencera la direction que nous prendrons demain.

 Lait

La plus connue et la mieux étudiée de ces évolutions est la persistance de la lactase. Cette enzyme capable de digérer le lait est présente chez tous les petits mammifères, puis disparaît à l’âge adulte. Cependant elle persiste toute la vie chez les éleveurs de bovins. Cette enzyme est absente chez 90 % des Asiatiques, inversement, elle reste présente chez la majorité des Européens. Il y a seulement 20 000 ans, aucun humain adulte ne possédait cette enzyme.

Ce changement évolutif ultra-rapide suggère que la consommation directe de lait doit avoir fourni un sérieux avantage de survie par rapport aux peuples qui devaient fermenter les produits laitiers en yaourt ou en fromage. Ce lait pouvait fournir 30% de calories supplémentaires en cas de famine.

De nos jours, de nombreux humains ont accès à de nombreux aliments alternatifs ainsi qu'à du lait sans lactose ou à des pilules de lactase qui les aident à digérer les produits laitiers ordinaires. En d'autres termes, nous pouvons contourner certains impacts de la sélection naturelle. Cela signifie que des traits comme la tolérance au lactose pourraient ne pas avoir les mêmes impacts directs sur la survie ou la reproduction qu'ils avaient autrefois, du moins dans certaines parties du monde.

Blé, amidon et alcool

La difficulté à digérer le gluten, principale protéine du blé, est un autre problème relativement récent de l'évolution humaine. Les humains ont commencé à stocker et à manger régulièrement des céréales il y a environ 20 000 ans, et la domestication du blé a vraiment commencé il y a environ 10 000 ans. Cependant, depuis que le blé et le seigle sont devenus un aliment de base de notre alimentation humaine, la fréquence de la maladie cœliaque a augmenté.  L’explication réside dans notre réponse immunitaire. Un système de gènes connu sous le nom d'antigènes leucocytaires humains (HLA) s’adapte en permanence pour lutter contre les maladies infectieuses. Malheureusement, pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque, ce système confond le cellules de la muqueuse intestinale avec un microbe et attaque donc leur intestin. Pourtant, malgré les inconvénients évidents de cette maladie, l'évolution ne l’élimine pas. Il s'agit d'un cas où une sélection qui concerne probablement une maladie infectieuse produit la maladie cœliaque chez une petite fraction de personnes. C'est ce que l’on appelle un « compromis évolutif ». Exactement comme la drépanocytose qui aide à protéger ceux qui en sont atteints contre le paludisme.

Un autre exemple est celui de l'amylase, une enzyme qui aide la salive à digérer l'amidon. Les peuples agricoles d'Eurasie occidentale et de Mésoamérique ont plus de copies du gène associé à cette enzyme. Ils ont probablement été sélectionnés pour mieux digérer les féculents.

Autre exemple. Plus d'un tiers des Asiatiques de l'Est ont des bouffées vasomotrices lorsqu'ils métabolisent l'alcool, car le processus crée un excès d'acétaldéhyde toxique. Il existe de solides preuves génétiques que cela a été sélectionné récemment, au cours des 20 000 dernières années. Il semble que cela résulte de la domestication du riz, il y a 10 000 ans, entraînant une intolérance à l’alcool de riz. On suggère aussi que l'acétaldéhyde offrait une protection contre des parasites incapables d'absorber cette toxine .

Couleur de la peau

Même la couleur de la peau humaine peut changer , au moins en partie, en réponse au régime alimentaire. Des études suggèrent aussi que la couleur de peau peut aussi résulter partiellement d’une sélection sexuelle. La diversité des couleurs de peau humaine est un développement relativement récent. L' hypothèse standard, admise par tous, se rapporte à la prévalence des rayons UV aux latitudes équatoriales. Notre corps a besoin de vitamine D, c'est pourquoi notre peau en produit lorsqu'elle reçoit des rayons UV. Mais trop d'UV peuvent avoir des effets néfastes, et les pigments cutanés sont efficaces pour les bloquer. Au fur et à mesure que les humains se déplaçaient vers des latitudes plus sombres et plus froides, leur peau n'ayant plus besoin d'être protégée contre les UV s’est éclaircie afin de pouvoir produire plus de vitamine D bénéfique en l’absence de lumière solaire.

Mais des études ADN comparant les Ukrainiens modernes avec leurs ancêtres préhistoriques montrent que la couleur de la peau européenne a changé au cours des 5 000 dernières années . Pour expliquer cela, une autre théorie suggère que la pigmentation de la peau aurait pu être sous l'influence de l'alimentation, lorsque les premiers agriculteurs ont commencé à souffrir d'un manque de vitamine D que leurs ancêtres chasseurs-cueilleurs tiraient autrefois du poisson. De nouvelles recherches fournissent la preuve que la perte de vitamine D alimentaire régulière à la suite de la transition vers un mode de vie plus fortement agricole peut avoir favorisé l'évolution d'une peau plus claire.

Conclusion 

Il est difficile de voir l'évolution en direct. Mais de nouvelles technologies comme le séquençage du génome, et la puissance de calcul pour traiter d'énormes quantités de données, permettent de repérer de minuscules modifications génétiques qui peuvent s'additionner sur de nombreuses générations pour aboutir de véritables changements évolutifs. Ces big data associées à des informations telles que les antécédents médicaux et à des facteurs environnementaux tels que l'alimentation, permettant aux scientifiques d'observer leurs interactions.

Une étude sur le génome de 215 000 personnes a permis de voir certains processus évolutifs sur une période de seulement une à deux générations. Nous ignorons quelle seront les processus évolutifs liés aux rapides changements de nos modes alimentaires, mais il est probable qu’ils interagiront avec des gènes contrôlant des traits divers.

Enfin, d’autres études ont révélé que certains variants qui raccourcissent la vie humaine, comme celui qui incite au tabagisme sont toujours activement contre-sélectionnés.