Un superpoder del qual no som conscients

Quan els nostres infants treuen les dents, molts cops els donem un bastonet o una galeta. Tot i que les seves dentetes només són incipients, roseguen i roseguen, saliven i saliven, i van extraient petits fragments de la galeta o el bastó. De vegades, ens sembla que ja han rosegat prou, i els el volem treure, però la majoria d’infants es queixen, ja que els agrada molt anar menjant —i paint— lentament el midó que porta la farina amb què s’elaboren aquests productes. El midó és un polisacàrid (hidrat de carboni) que els vegetals fan servir com a reserva o magatzem d’energia per a llavors (cereals…), tubercles (patata, moniato…), fruits (castanya, carabassa…), per tal de poder generar un nou organisme. El midó és un polímer construït a base de sucres, i per poder aprofitar-ne l'energia, aquests sucres han de ser extrets del midó. Els animals tenim un gen, el gen de l’amilasa, que codifica una proteïna amb la funció de trencar els enllaços de la glucosa i alliberar-la, de manera que podem aprofitar-ne l’energia. La glucosa és la font d’energia immediata per a tots els éssers vius, per la qual cosa l’expressió d’aquest gen permet aprofitar l’energia emmagatzemada en el midó.

Les neurones del nostre cervell s’alimenten bàsicament de glucosa, i si no en tenen a mà, utilitzen cetones (que s’obtenen de la degradació de greixos). Potser per aquesta raó, al nostre cervell li agrada tant el sucre, o els aliments rics en sucres (o midó), com ara tots els derivats de la farina. Independentment que ens agradin els dolços (rics en sucres fàcils), a gairebé tothom li agrada la patata, l’arròs, el pa i la pasta, ja que són una font d’energia lenta que s’allibera a poc a poc en sang a mesura que anem digerint el midó i els sucres van sent absorbits a l’intestí i s’alliberen en sang. Però cal expressar amilasa, no ho oblidem, que ens permet alliberar les molècules de glucosa que tant necessitem.

La majoria d’animals tenen un gen de l’amilasa que s’expressa al pàncrees. Així, les secrecions pancreàtiques al tub digestiu, entre altres funcions, permeten alliberar els sucres del midó. Però no és el mateix digerir el midó que hi ha en una fruita o una arrel, que les grans quantitats que hi trobem a la patata, al blat o a l’arròs, font principal d’hidrats de carboni i, per tant, d’energia. Per això, ja en el llinatge amb altres simis, es va duplicar el gen de l’amilasa, de manera que aquest nou gen s’expressa a la saliva, cosa que té molt de sentit des del punt de vista evolutiu: tots els aliments que mengem passen per la boca, on fem un primer procés de masticació. La salivació permet aglutinar el bol alimentari, però si, a més a més, hi ha amilasa, es fa la primera digestió del midó, de manera que ja a la boca i mentre viatja cap a l’estómac, el midó es va digerint. Així, la segona digestió del midó a l’intestí ja es fa sobre fragments més petits de polisacàrid i, finalment, podem aprofitar molt millor l’energia emmagatzemada al midó.

La selecció natural a partir de la dieta actua ràpidament, i no només ha actuat sobre els humans, sinó que també es pot observar en espècies domesticades i properes

Durant el Paleolític, els humans eren caçadors-recol·lectors, però al Neolític, les poblacions humanes van aprendre a conrear cultius amb alt contingut de midó (cereals, patates), per tal de poder disposar d'una font d’energia estable i emmagatzemable. Llavors, es va seleccionar a favor la multiplicació dels gens de l’amilasa, tant els que s’expressen al pàncrees com, sobretot, els que s’expressen a la saliva. Cal remarcar que la selecció natural mitjançant la dieta és molt potent i actua en molt poc temps, si considerem els temps evolutius. Ara bé, la pregunta que molts antropòlegs i genetistes s’han fet és: Quan es van produir les primeres duplicacions dels gens de l’amilasa en els humans? Dos grups diferents dels Estats Units han publicat amb un mes de diferència a les conegudes revistes Nature i Science els resultats de les seves recerques. Tots dos han seqüenciat la regió cromosòmica on es troben agrupats aquests gens de l’amilasa, en individus de moltes i diverses poblacions humanes, incloent-hi alguns hominins, usant tècniques de seqüenciació de lectures llargues, perquè en contenir gens similars multiplicats molt a prop els uns dels altres, la seqüenciació massiva tradicional, de lectures curtes, no permetia aquest tipus d’anàlisi acurat. Els resultats coincideixen en gran part, sobretot en el moment de multiplicació de gens de l’amilasa, succeït recentment, fa entre 12.000 i 5.000 anys, aproximadament, amb molts successos d’expansió i deleció, depenent de la pressió de selecció natural en diferents moments a les poblacions humanes, però sempre originant un increment del nombre de gens de l’amilasa, al voltant d'onze gens, coincidint amb la implantació dels conreus al Neolític. Tanmateix, també presenten alguns resultats divergents pel que fa al moment evolutiu en què el gènere Homo va començar a duplicar els gens de l’amilasa. Segons l’últim treball, en què s’analitzen cinc genomes d’individus Neandertal i un genoma de denisovà (l’altre treball va seqüenciar un nombre menor de DNAs d’humans antics), la meitat d’aquests individus antics mostren una duplicació intermèdia, amb un nombre de gens amilasa més gran que altres simis, però també menor que els que tenim els humans moderns. A la figura que us adjunto, veureu que els investigadors infereixen que aquesta duplicació inicial va tenir lloc fa uns 800.000 anys, poc abans de la separació del llinatge dels Neandertals i, segurament, coincidint amb el moment en què els hominins van dominar el foc i aprendre a cuinar les farines dels cereals silvestres que trobaven, rics en midó, però també relativament indigeribles sense aquest increment en el nombre de gens de l’amilasa.

Com he comentat, la selecció natural a partir de la dieta actua ràpidament, i no només ha actuat sobre els humans, sinó que també es pot observar en espècies domesticades i properes. Com us vaig explicar fa uns anys en un altre article, rates, gossos, gats i porcs —que comparteixen amb nosaltres habitatge i als quals alimentem amb les restes del nostre menjar— també presenten multiplicacions dels gens de l’amilasa en comparació amb els seus equivalents silvestres. D’aquesta manera, també poden pair i aprofitar millor els carbohidrats, com ara el midó que els donem, barrejat en el seu menjar.

Així que quan veieu un infant rosegant i salivant el seu bastonet de pa, i trobar-hi al final el gustet dolç, de fet ens mostren aquest “superpoder” característic dels humans moderns, que ens permet digerir el midó i aprofitar l’energia dels carbohidrats, un factor que ha ajudat a sobreviure molts infants i, com a conseqüència, ha afavorit el creixement i l'expansió de les poblacions humanes a partir del Neolític. Ara potser també podem comprendre per què la majoria de les poblacions humanes tenim una font de carboni (patata, blat o arròs) com a base de la nostra alimentació.