Amylase

Menneskets udvikling

De tidlige mennesker havde tilsyneladende ikke spyt-amylase. Menneskets nærmeste evolutionære slægtninge, chimpanser og bonoboer, har enten én eller ingen kopi af genet til produktion af spyt-amylase. En duplikering af AMY1-genet førte til produktion af amylase i spyt. Den samme begivenhed fandt sted uafhængigt af hinanden hos gnavere. Dette viser betydningen af spyt-amylase i organismer, der spiser relativt store mængder stivelse.

Kulhydrater er en energikrævende fødevarekilde. Efter landbrugsrevolutionen begyndte menneskets kost at blive mere afhængig af domesticering af planter og dyr i stedet for jagt og indsamling. Dette skift markerede begyndelsen til en kost bestående af 49 % kulhydrater i modsætning til de 35 %, der tidligere blev observeret hos palæolitiske mennesker. Stivelse blev således en hovedbestanddel af den menneskelige kost. Mennesker, der indeholdt amylase i spyttet, ville drage fordel af en øget evne til at fordøje stivelse mere effektivt og i større mængder.

Ikke alle mennesker har det samme antal kopier af AMY1-genet. Befolkninger, der er afhængige af kulhydrater, har et højere antal AMY1-kopier end befolkninger, der kun spiser lidt stivelse. Antallet af AMY1-genkopier hos mennesker kan variere fra seks kopier hos landbrugsgrupper som f.eks. de europæisk-amerikanske og japanske (to befolkningsgrupper, der spiser meget stivelse) til kun 2-3 kopier hos jægersamlersamfund som Biaka, Datog og Yakuterne.

Sammenhængen mellem stivelsesforbruget og antallet af AMY1-kopier tyder på, at flere AMY1-kopier i populationer med højt stivelsesforbrug skyldes naturlig selektion. Det er en gunstig fænotype for disse individer. Derfor er det sandsynligt, at flere AMY1-kopier i en population med højt stivelsesindhold øger fitness og giver sundere og mere veltrænede afkom. Geografisk nærtliggende populationer med forskellige spisevaner har et forskelligt antal kopier af AMY1-genet. Dette er et stærkt bevis for, at naturlig udvælgelse har påvirket dette gen.