根据一项新的研究，现代人类对碳水化合物的长期热爱可能在我们作为一个物种存在之前就开始了。
曾经盛行的一种刻板印象是，古代人类以猛犸象牛排和其他大块肉为食，这助长了一种观点，即蛋白质含量高的饮食是促进大脑发育所必需的。
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但近年来的考古证据对这一观点提出了挑战，表明人类很久以前就开始喜欢吃碳水化合物，通过分析牙齿上的细菌，可以发现人类喜欢烤块茎和其他富含淀粉的食物。
周四发表在《科学》（Science）杂志上的这项新研究首次提供了早期碳水化合物饮食的遗传证据。科学家们追踪了一种基因的进化过程，这种基因能使人类更容易地消化淀粉，把淀粉分解成我们身体可以用作能量的单糖。研究表明，早在农业出现之前，这些基因就已经复制了。
这种扩张甚至可以追溯到几十万年前，早在我们的物种，智人，甚至尼安德特人作为不同的人类血统出现之前。
康涅狄格州法明顿市杰克逊实验室和纽约州布法罗大学的研究人员分析了68名古人类的基因组。研究小组将重点放在一种名为AMY1的基因上，这种基因使人类能够识别并开始通过产生淀粉酶来分解口腔中的复杂碳水化合物淀粉。如果没有淀粉酶，人类将无法消化土豆、意大利面、大米或面包等食物。
今天的人类有这种基因的多个副本，数量因人而异。然而，对于遗传学家来说，拼凑出这些基因数量增加的方式和时间一直很棘手——这反映了食用淀粉何时可能对人类健康有益。
“我们试图回答的主要问题是，这种重复是什么时候发生的？所以这就是我们开始研究古代基因组的原因，”该研究的第一作者、杰克逊实验室的副计算科学家费扎·伊尔马兹说。
“之前的研究表明，AMY1拷贝数与我们唾液中释放的淀粉酶数量之间存在相关性。我们想知道这种现象是否与农业的出现相对应。这是一个热门问题，”她说。
研究小组发现，早在4.5万年前，狩猎采集者——他们的生活方式早于农业——平均有4到8个AMY1基因拷贝，这表明，早在农作物驯化形成人类饮食之前，智人就已经对淀粉有了味觉。
该研究还发现，在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组中存在AMY1基因的重复，丹尼索瓦人是一种于2010年首次发现的灭绝人族，对其知之甚少。根据这项研究，在三个人类物种中存在多个基因拷贝表明，在不同的谱系分裂之前，这是一个共同祖先共有的特征。
这一发现意味着，早在80万年前，古人类就有不止一个AMY1拷贝。
目前尚不清楚AMY1的初始复制发生的确切时间，但它可能是随机发生的。多副本的存在创造了一个遗传机会，为人类提供了适应新饮食的优势，尤其是那些富含淀粉的饮食，当他们遇到不同的环境时。
分析还表明，在过去的4000年里，一个人携带的AMY1拷贝数量急剧增加，这可能是自然选择的结果，因为人类从狩猎采集的生活方式转变为农业和种植谷物，从而适应了富含淀粉的饮食。
阿肯色大学（University of Arkansas）人类学系助理教授泰勒·赫尔姆斯（Taylor Hermes）没有参与这项研究，他说，这项研究“提供了令人信服的证据”，证明了人类将难以消化的淀粉转化为容易获取的糖的分子机制是如何进化的。
更重要的是，这项新研究支持了一个新兴理论，即随着时间的推移，是碳水化合物而不是蛋白质提供了人类大脑体积增加所必需的能量，他指出。
赫尔墨斯说：“作者发现，淀粉酶基因拷贝数的增加，导致淀粉分解能力的增强，可能比尼安德特人或丹尼索瓦人早几十万年，这更证明了淀粉在人类进化过程中被代谢成单糖以促进大脑快速发育的观点。”
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赫尔墨斯补充说：“虽然我认为有必要用更高质量的古人类基因组进行更多的测试，但我对作者能够在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组中检测到先前发表的淀粉酶基因的多个拷贝感到惊讶。”“这显示了继续挖掘人类祖先基因组以获取重要医学和生理记录的价值。”
哈佛大学社会科学和人类学副教授Christina Warinner说，理解个体基因在人群中如何随时间变化是具有挑战性的，这项研究“非常令人印象深刻”。
没有参与这项研究的Warinner说：“我们知道饮食的变化在人类进化中发挥了核心作用……但是重建这些发生在数千年、数十万年甚至数百万年前的事件是令人生畏的。”
“这项研究的基因组探测有助于最终确定一些重要里程碑的时间戳，它揭示了人类与淀粉的长期爱情的诱人线索。”
