据一项最新研究发现，秘鲁的安第斯山脉原住民可能比世界上任何人都更擅长消化土豆和其他淀粉类食物。
科学家发现，安第斯山脉原住民拥有比全球其他人群更多的唾液淀粉酶基因拷贝——这种基因编码唾液中的淀粉消化酶。根据5月5日发表在《自然通讯》杂志上的研究，自然选择在大约1万年前当地开始种植土豆后推动了这种淀粉酶基因的激增。
人类唾液中的淀粉酶将复杂淀粉分解为简单糖分，使淀粉更容易被消化。全球各地人群编码淀粉酶的基因拷贝数各不相同，但更多的基因拷贝意味着更多的淀粉酶产生，理论上也意味着更好的淀粉消化能力。
全球平均每人有7个淀粉酶基因拷贝，但秘鲁的安第斯山脉原住民平均拥有10个拷贝。研究人员在研究中写道，拥有更多淀粉酶基因的人比拥有较少拷贝的人生存和繁殖几率高出1.24%。
虽然这个数字看起来很小，但研究合著者、布法罗大学生物科学教授奥默·戈库门(Omer Gokcumen)告诉《Live Science》称，这是一个"极高的"适应性优势，会在每一代中累积。
戈库门表示，有效消化淀粉酶的能力远不止是吃土豆时减少胀气那么简单。他说，这种强大的生存和繁殖优势表明，要么是大量婴儿因怀孕不成功而未能存活，要么是拥有更多基因拷贝的人生育了更多孩子。"这实际上是一种生死攸关的情况。"
淀粉消化的差异
大约1.2万年前，生活在安第斯山脉的古代人发展出一系列新适应能力，包括在高海拔地区生活和消化新食物的能力。
对具有南美原住民血统的秘鲁人基因组的先前分析显示，他们选择了肠道淀粉消化酶。这种适应很可能是安第斯山脉原住民早在1万年前就开始种植土豆的结果。
2024年，戈库门和他的团队发现了全球人群中唾液淀粉酶基因结构的差异。但这种差异的原因尚不清楚。
为了弄清楚造成这种差异的原因，在这项新研究中，戈库门和他的团队利用来自全球85个群体的3,723个个体的基因组数据，绘制了唾液淀粉酶基因拷贝数的地图。他们发现，在他们研究的人群中，秘鲁安第斯人和美国亚利桑那州南部及墨西哥北部的阿基梅尔·奥奥达姆(Akimel O'odham)人的唾液淀粉酶基因平均数量最高。
研究人员发现，大约从1万年前开始，拥有10个或更多唾液淀粉酶基因拷贝的安第斯山脉原住民个体，比拥有较少拷贝的个体生存和繁殖的几率高出1.24%——这证明自然选择导致了他们样本中安第斯原住民的基因拷贝数量增加。
阿基梅尔·奥奥达姆人的样本也显示出高拷贝数，但由于样本中包含的阿基梅尔·奥奥达姆人个体太少，研究人员无法对该人群进行寻找自然选择迹象的测试。
拥有更多唾液淀粉酶拷贝的功能优势尚不清楚。戈库门表示，这可能与微生物组、新陈代谢和免疫系统有关。例如，拥有更多基因拷贝的人可能从煮熟的土豆中获取更多卡路里。他和他的团队目前正在开展实验，以澄清这些潜在关系。
康涅狄格州杰克逊基因组医学实验室的人类基因组学专家查尔斯·李(Charles Lee)在一封电子邮件中告诉《Live Science》，这是一项"令人兴奋且重要的研究"。
李说，阿基梅尔·奥奥达姆人样本中的高拷贝数表明，"不同的美洲原住民群体可能根据他们的饮食以不同方式发展出高淀粉酶拷贝数。"
李补充说，唾液淀粉酶基因拷贝数的变异可能不是基因结构适应性变异的唯一例子。他说："这只是我们目前拥有的关于复杂拷贝数变异如何与饮食、文化和人类进化相互作用的最佳例子之一。"
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