香甜好喝的牛奶，對於以前的成年人來說，竟是一種毒藥？

原標題：香甜好喝的牛奶，對於以前的成年人來說，竟是一種毒藥？

牛奶真好喝，味道香甜又解渴扛餓！不過，當你噸噸噸的時候，可曾想到，對於以前的成年人來說，牛奶竟然是種毒藥！從飲鳩到飲奶，這中間發生了什麼？

牛奶，可不是隨便喝上的

在最近的那次冰河時期，牛奶對成年人來說是種毒藥。與兒童不同，成年人無法產生乳糖酶，來分解牛奶中主要糖分乳糖。但在約1.1萬年前的中東，隨著農耕逐漸取代了捕獵和採集，養牛者們學會了用發酵牛奶製成乳酪或酸奶，這能將乳製品中的乳糖降到人類可以承受的水平。又過了幾千年，一個基因突變擴散到了整個歐洲，這個基因能使人類產生乳糖酶，從而終生都能飲用牛奶。這為人類開發了一個全新的豐富營養的來源，讓人們得以撐過歉收的年頭。

圖 | Nature

這可不僅僅是一段牛奶史，這場牛奶革命對人類在歐洲大陸的開拓與定居有著深遠的影響。它可能是歐洲南部的農民和放牧者得以橫掃歐洲大陸、取代在這裡存在了幾千年的狩獵採集文化的主要原因。從考古學的角度看，他們擴散的速度相當快。這場移民潮為歐洲留下了永久的印記——與世界上許多地區不同，歐洲的大部分人如今都可以耐受乳糖。科學家認為，大部分歐洲人可能都是歐洲最早具備乳糖耐受性的農民的後代。

基因突變，讓人類能喝奶

幼童幾乎都可以產生乳糖酶，分解母乳中的乳糖。但隨著他們逐漸成熟，大多數人的乳糖酶基因都會被關閉。大部分保留了喝牛奶能力的人，其血統都可以追溯到歐洲。歐洲人的乳糖耐受性似乎與乳糖酶基因附近一個胞嘧啶突變為胸腺嘧啶的單一核苷酸突變有關。

這一突變的發生相對較遲。科學家們觀察現代人的基因多樣性，並用電腦模擬了相關突變在古代人群中的擴散方式，最終估算出乳糖耐受性等位基因大約出現在7500年前的匈牙利。

乳糖酶熱點圖 | Nature

乳糖耐受性基因的出現提供了巨大的演化優勢。在2004年的一項研究中，科學家們估算，具備這一突變的人產生的可育後代比不具備這一突變的人多19%，優勢之巨在整個基因組中名列前茅。

這種優勢傳遞了幾百代，幫助一群人佔領了一個大洲。但科學家認為，只有當人群有鮮奶來源並攝取奶類時，這種優勢才能發揮。這是基因和文化共同演化的過程，兩者互相依存。

牛奶揭開歐洲人的身世之謎

通過研究人類分子生物學和古代陶器的考古學與化學原理，科學家們不但希望找出基因與文化互相作用的歷史，還希望能搞清現代歐洲人起源的一個關鍵問題，這也是一個考古學上長期存在的問題——他們到底是憑藉優勢取代了本地人群的中東農民的後裔，還是本土狩獵採集者的子孫？

北歐石器時代的陶片，是已知最早的製作乳酪的證據 | Nature

在動物骨骼研究的基礎上，科學家們提出，中東地區的乳製品業或許可以追溯到人類首次馴養動物的時候，即1.05萬年前。這時中東剛剛開始新石器革命——經濟模式由狩獵採集業轉向農業。獲取乳製品可能是人類開始捕捉和飼養牛、綿羊和山羊這些反芻動物的原因之一。

隨後，乳製品業與新石器革命一同擴散開來。農業在之後的2000年間，從安那托利亞傳播到歐洲北部，而乳製品業的傳播也遵循這一模式。單純分析乳製品業的發展模式，並不能表明新石器革命在歐洲的擴散方式到底是通過演化還是替代，但牛骨卻為這一問題提供了重要線索。科學家們發現，歐洲的新石器時代遺址的家牛與中東地區的牛類親緣關係最近，與本土的歐洲野牛親緣較遠。對中歐一些遺址的古人類DNA的研究也得出了類似的結論。這說明新石器時代的農民，並非土著狩獵採集者的後代。

乳製品業的變遷 | Nature

鑒於早在歐洲出現乳糖耐受基因的幾千年前，中東便已經出現了乳製品業，古代放牧者一定是找到了可以降低牛奶中乳糖含量的方法。目前看來，他們很有可能是採用了把牛奶製成乳酪或酸奶的方式。

為了驗證這個理論，科學家們對古代陶器進行了化學檢測。這些檢測能夠測出殘留的脂質到底來源於肉還是奶、來源於反芻動物還是其他動物。

他們在中東新月沃土出土的至少有8500年歷史的陶器上找到了牛奶脂質。2011年，波蘭的一些石器時代的陶片上也被驗出含有大量牛奶脂質，它們是早期農民用來製作乳酪的篩子。這些陶器表明，在6800~7400年前的這段時間裡，歐洲的放牧者已經開始製作乳酪。那時，乳製品已經成了新石器人食譜的一部分，但還沒能成為經濟的重要組成部分。

讓更多的歐洲人能喝奶

人類與牛奶的關係進入了第二個階段——直接飲用。這個階段進展得比較緩慢，並且似乎需要乳糖耐受性的廣泛傳播作為基礎。乳糖耐受基因在出現之後，又經過了一段時間，才在人群中普遍起來。科學家研究了古人類DNA樣品中的突變，發現這種突變出現在德國北部的時間是6500年前。

群體遺傳學專家解釋，這一性狀可能是隨著中東的新石器文化進入歐洲的，這些人的耕種和放牧技術使他們的競爭力比當地的狩獵採集者更勝一籌。隨著歐洲南部的人們向北推進，乳糖耐受基因也乘上了這場人類遷移的東風。

乳糖耐受性在歐洲南部的傳播卻沒那麼容易，因為早在這種突變出現以前，新石器時代的農民們就已經在這裡安定了下來。但隨著農業社會向北、向西推進，乳糖耐受性帶來的優勢產生了巨大的影響，遷移人口的迅速增長也令乳糖耐受基因的基因頻率得到了提高。

至今，南歐的乳糖耐受性仍相對罕見 | Pixabay

這種擴張模式至今仍有跡可循。在歐洲南部，乳糖耐受性相對罕見——在希臘和土耳其人口中的比例低於40%。但在英國和斯堪的納維亞，超過90%的成年人都能消化牛奶。

到了新石器時代晚期、青銅時代早期，即約5000年前，乳糖耐受基因在歐洲北部和中部的大部分地區已經十分普遍，牧牛業在文化中已佔據了主要地位。在許多歐洲中部和北部的新石器時代末、青銅時代初的遺址中，牛骨佔到了動物骨骼的三分之二以上。

為什麼能喝奶就有優勢？

不過，讓科學家們仍感困惑的是，在這些地區攝取牛奶的能力為什麼能帶來這麼大的優勢。有人提出，隨著人們向北遷移，攝入牛奶成了抵禦饑饉的有力手段。乳製品在較寒冷的地方可以保存更久，無論季節變化、收成好壞都能為人們提供豐富的熱量。

也有人認為，可能是因為牛奶中含有較豐富的維生素D，可以幫助人們預防像佝僂病這樣的疾病。這一個優勢在北方尤其明顯，人類只有在陽光照射下才能合成維生素D，而對北方人來說，冬天很難獲得足夠的日晒。然而，乳糖耐受性在陽光普照的西班牙也普遍存在，這使得維生素D理論依舊存疑。

圖 | Pixabay

這個研究科學家們樹立了一個榜樣，即考古問題也可以用許多不同領域的知識和工具來解答，集考古學、古人類學、古代DNA和現代DNA、化學分析之力解決一個問題。還有很多飲食變遷的相關問題，比如澱粉酶、乙醇脫氫酶的起源。這個研究或許也為它們提供了一個思路和方向。

作者：Andrew Curry

翻譯：綿羊c

編輯：麥麥

編譯來源： Nature News, Archaeology: The milk revolution

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