21 september 2016
Is de moderne mens slecht in roken?
Eigenlijk waren ze op zoek naar de genetische basis van vuurgebruik bij de
mens, maar wetenschappers uit Leiden en Wageningen ontdekten iets heel anders:
aanwijzingen in het DNA dat de moderne mens slechter kan omgaan met giftige
stoffen in rook dan neanderthalers en zelfs mensapen.
Zowel vloek als zegen
De kunst van het maken en benutten van vuur is een van de grootste ontdekkingen
ooit door de mens gedaan, schreef Charles Darwin. Niet alleen biedt vuur
bescherming tegen kou, ook hebben het gebruik ervan bij voedselbereiding en de
introductie van energierijke gekookte voedingswaren een grote invloed gehad op
de ontwikkeling van de mens. Maar vuur heeft ook zijn nadelen. Blootstelling
aan giftige bestanddelen in rook verhoogt het risico op afwijkingen van de
ongeboren vrucht bij zwangere vrouwen, op een slechtere spermakwaliteit bij
mannen, op longontsteking, staar, tuberculose, hartaandoeningen en chronische
longziekten. Vuur is dus zowel een vloek als een zegen.
Debat
Deze tegenstelling zette wetenschappers van de Universiteit Leiden en
Wageningen Universiteit aan tot een zoektocht naar genetische merkers voor het
gebruik van vuur in prehistorische en moderne mensen. Het gebruik van vuur is
notoir moeilijk vast te stellen voor archeologen. Daardoor bestaan er grote
meningsverschillen over de geschiedenis van het gebruik van vuur.
Harvard-primatoloog Richard Wrangham is bijvoorbeeld overtuigd van een zeer
vroeg begin; hij betoogt dat onze voorouders van de soort Homo erectus al twee
miljoen jaar geleden vuur gebruikten. Maar talloze opgravingen en intensief
archeologisch onderzoek in Europa en het Nabije Oosten wijzen er volgens Leidse
archeologen op dat mensen pas veel later vuur leerden gebruiken, ongeveer
350.000 jaar geleden.
Genetische merkers voor vuurgebruik
Om dit vurige debat te voorzien van nieuwe gegevens, bestudeerde het
Leids/Wageningse team de biologische aanpassingen van prehistorische en recente
mensen aan de giftige bestanddelen van rook. Mensen die vuur gebruiken stellen
zich daarmee vaak bloot aan de gevaarlijke bestanddelen van rook en verhit
voedsel. Dit zou resulteren in selectie van genvarianten die een verbeterde
resistentie tegen deze giftige bestanddelen met zich meebrengen. Om vast te
stellen of een dergelijke selectie daadwerkelijk heeft plaatsgevonden,
onderzocht het team de genvarianten die voorkomen bij neanderthalers,
Denisova-mensen (tijdgenoten van de neanderthalers en meer verwant met hen dan
met moderne mensen) en moderne mensen.
Gezondheidseffecten van tabaksrook
De onderzoekers testten zogeheten single nucleotide variants – kleine variaties
in de genetische code – in 19 genen die naar voren kwamen uit hedendaagse
studies naar de schadelijke effecten van tabaksrook. Deze genen zijn ook
betrokken bij een verhoogd risico op vruchtbaarheids- en reproductieve
problemen bij mensen wanneer die zijn blootgesteld aan gevaarlijke bestanddelen
die worden gevormd bij het stoken van vuur en het verhitten van voedsel. De
genen werden vergeleken met varianten die voorkomen bij neanderthalers en
Denisova-mensen. Ook werden ze bestudeerd bij chimpansees en gorilla's, twee
nauw aan de mens verwante soorten die geen vuur gebruiken en dus niet op een
geregelde basis blootgesteld worden aan rook.
Konden neanderthalers beter omgaan met rook?
In een studie die is gepubliceerd in PLOS ONE
[http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0161102] laat het team zien dat ;
neanderthalers en Denisova-mensen voornamelijk genvarianten bezaten die ze
efficiënter maakten in het omgaan met de giftige bestanddelen van rook dan de
meeste moderne mensen. Verrassend genoeg bleken ook chimpansees en gorilla's
over deze efficiënte genvarianten te beschikken. Die lijken dus evolutionair
zeer oude, voorouderlijke varianten te zijn.
Plantentoxinen
De minder efficiënte varianten zijn aan te treffen vanaf de eerste moderne
jager-verzamelaars van wie genetische informatie beschikbaar is, vanaf ongeveer
40.000 jaar geleden. De efficiënte verdediging tegen giftige bestanddelen in
chimpansees en gorilla's heeft mogelijk te maken met de toxinen in hun
plantaardige voedsel. De verdedigingsmechanismen tegen giftige rookcomponenten
bij mensen zijn blijkbaar meegelift met die aanpassingen, die diep in ons
primatenverleden ontstonden. Onze prehistorische voorouders konden
waarschijnlijk al goed omgaan met de giftige bestanddelen van rook lang voordat
ze die zelf gingen produceren met hun kampvuurtjes. Welke factoren de minder
efficiënte chemische-verdedigingsgenen bij de moderne mens deden ontstaan,
blijft een vraag voor verder onderzoek.
Meer informatie over dit onderzoek leest u via: Are modern humans simply bad
at smoking?
[https://www.leidenuniv.nl/nieuws/persberichten/documenten/fire-toxins-more-details-for-science-writers.pdf]
Artikel PLOS ONE [http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0161102]
Noot voor de pers, niet voor publicatie
Voor meer informatie:
Dr. Ir. Jac M.M.J.G. Aarts
0031 317 481227 | [jac.aarts@xxxxxx]
Prof. Dr. Wil J.W.M. Roebroeks
0031 71 527 2387 | [j.w.m.roebroeks@xxxxxxxxxxxxxxxxxx]
Inès van Arkel, adviseur wetenschapscommunicatie
0031 71 527 3282 | i.van.arkel@xxxxxxxxxxxxxxxx
Over de Universiteit Leiden
De Universiteit Leiden is een internationaal georiënteerde
onderzoeksuniversiteit. De universiteit biedt hoogwaardig onderzoek en
academisch onderwijs in het alfa- gamma- en bètadomein. De Universiteit Leiden
[http://www.leidenuniv.nl] heeft 5.500 mensen in dienst en leidt 25.800 ;
studenten op.
Volg ons
Aanmelden voor de nieuwsbrief
[http://www.nieuwsbrief.leidenuniv.nl/contact/adres.html]
Afmelden voor persberichten van de Universiteit Leiden
http://persberichten.cmail20.com/t/d-u-dltlthd-ttiidiuyu-o/
Meer nieuws- en persberichten vindt u op onze nieuwspagina
[http://www.nieuws.leidenuniv.nl/].
