【繽紛生態】貪杯千萬年--「猿」來是拜ADH4所賜

■三五好友相聚來喝個幾杯,對一些人來說可以放鬆和舒壓,但是黃湯下肚後的蠢事和憾事在我們社會上也不算少。我們是什麼時候貪飲杯中物的?一項研究發現,可能發生在一千萬年前。

Shizhao
Photo credit: Shizhao, CC BY-SA 1.0

撰文|黃貞祥

人類之所以能夠代謝酒精,要拜酒精脫酶ADH4所賜。雖然所有靈長類都有ADH4,可是不見得都管用,狐猴和狒狒的ADH4就不太行。科學家過去不清楚高效的ADH4是什麼時候演化出來的,有人猜測可能是九千年前人類開始發酵食物的時候。

人類已知最早的釀酒記錄,是發現於中國河南省漯河市舞陽縣北舞渡鎮西南1.5公里的賈湖村的新石器時代文化遺址。考古化學家對賈湖遺址採集到的部分陶片發現了一些殘留物中含有一種酒類飲料的沉澱物,其化學成分與現代稻米、米酒、葡萄酒、蜂蠟、葡萄(或山楂)的丹寧酸,以及一些古代和現代草藥所含的某些化學成分相同,目前世界上發現最早釀造酒類的記錄。

美國佛羅里達州聖塔菲學院的Matthew Carrigan等人,成功地收集了28種哺乳類包括17種現生靈長類的ADH4並且定了序列,他們利用那些蛋白質序列來推敲出不同靈長類ADH4的祖先之序列,接著他們製造出那些原始版的ADH4,來測試它們代謝酒精的效率。他們發現,靈長類七千萬年前最古老的ADH4也不怎麼行,代謝酒精的速率相當緩慢。可是到了人類、黑猩猩及大猩猩在一千萬年前的共同祖先,可能就演化出效率相當不錯的ADH4,代謝酒精的速率快了40倍!

在那時候,中新世晚期地球環境變冷,我們的靈長類祖先被迫開始到地上尋找食物,這意味著我們的祖先不但吃樹上剛成熟的果子,也撿地上熟透的來吃。那些從樹上掉下來的果子可能已經發酵了,部分糖精已轉化成酒精。如果沒有效率較高的ADH4,酒精在血液中的濃度會升高到讓猿醉倒,產生突變能夠較快地代謝酒精的個體就相對較有優勢,因為牠們能夠趁其他同伴醉倒不省猿事時,繼續覓食並且捍衛地盤。

他們也認為,這也是為何我們人類會嗜酒,因為酒精的存在也代表了食物的來源。過去單從發酵的果子攝取,並不容易讓人攝取過量酒精,所以我們可以開懷暢吃發酵的果子,可是這個嗜酒的偏好在現代社會卻會讓我們容易飲酒過量。

這個發現,或許也能夠解釋,為何有些靈長類如黑猩猩和大猩猩演化出在地上生活,因為較強的ADH4,讓牠們能夠吃從地上撿來的發酵果子,而仍生活在樹上的紅毛猩猩的ADH4就仍不太行。

參考來源:
1.Sarah C. P. Williams. Ability to consume alcohol may have shaped primate evolution. Science News. 1 December 2014.
2.Liam Corless.  Alcohol has been part of our diet for 1000 TIMES longer than it was previously thought.Mirror. Dec 01, 2014
3.MELISSA HEALY. Human ancestors developed a taste for alcohol 10 million years ago. Los Angeles Times.  1 December 2014.
4.Carl Engelking. Human Ancestors Were Consuming Alcohol 10 Million Years Ago. DIscovery. December 1, 2014.
5.Sarah Knapton. Booze culture may date back 10 million years, say scientists.  The Telegraph. 01 Dec 2014.

原學術論文:
Carrigan MA, et al. Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation. doi: 10.1073/pnas.1404167111
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作者:黃貞祥 現於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育 生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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