一只6000岁的果蝇给了世界现代奶酪和酸奶

时间:2019-12-19 00:27 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

一只6000岁的果蝇给了世界现代奶酪和酸奶

历史学家经常将人类文明的起源追溯到一万年前,那时新石器时代的部落首次在新月沃土定居并开始农耕。新月沃土横跨了我们现在所说的中东的大部分地区。在伊朗、伊拉克和土耳其的扎格罗斯山脉,绵羊、山羊和奶牛都是从它们的野生近亲中繁殖出来的,以确保肉和奶的稳定供应。但大约在同一时期,植物和动物被驯化用于农业,甚至在有人知道微生物之前很久,早期人类也驯化了微生物。

在《当代生物学》杂志上发表的一篇论文中,我们发现“牛奶酵母”——一种可以分解牛奶中的乳糖、制造奶酪和酸奶等乳制品的微生物——是大约5500年前果蝇和一桶牛奶的偶遇。这个令人高兴的意外让史前人类得以驯养酵母,就像他们驯养农作物和家畜一样,并生产出数十亿人今天享用的奶酪和酸奶。

驯化的饮食

驯养是人类手指导的进化。野生双亲繁殖后,农民保留对未来繁殖有益的后代。以种植的小麦为例。这种作物比野草产生更多的种子,因为这些种子是人类收获的粮食。早期的农民故意培育出能产出大量谷物的小麦,这样他们的后代就能继承这种特性。由于这些配对经过许多代的重复,逐渐产生了富含谷物的后代。

这是适者生存,但适者生存是具有对人类有用特征的变异。机警而凶狠的狼变成了温顺友好的狗。

新石器时代的农民在试图通过发酵来保存食物时,无意中发现了驯化微生物的做法。发酵依靠细菌、酵母和真菌等微生物,增加食物的酸度以防止腐败。那些擅长制造美味和安全的发酵产品的微生物被保存下来,开始下一批发酵,因此有用的微生物被进化和驯化。“面包酵母”,或称酿酒酵母,是一种从自然界中选择的微生物,在1.3万年前被用来制造啤酒、葡萄酒和其他发酵饮料。

乳酵母菌(Kluyveromyces lactis),或称牛奶酵母,存在于法国和意大利的未经高温消毒的牛奶制成的奶酪中,也存在于天然发酵的牛奶饮料中,如开菲尔(kefir)。但是这种微生物的祖先最初与果蝇有关,那么它是如何生产出今天人们食用的许多乳制品的呢?我们认为,牛奶酵母的存在是由于苍蝇落在发酵牛奶和开始一个不寻常的性联络。所讨论的苍蝇是一种普通的果蝇,也就是果蝇,它携带了K. lactis的祖先。虽然苍蝇死了,但酵母活了下来,但有一个问题——它不能使用牛奶中的乳糖作为食物来源。相反,它找到了一种非传统的解决办法——和它的表亲做爱。

当K. lactis和苍蝇一起来的时候,它的亲戚K. marxianus已经在牛奶里快乐地成长了。K. marxianus能够利用乳糖来生长,因为它有两种额外的蛋白质,可以帮助将乳糖分解成单糖,然后用来提供能量。这对表亲繁殖了乳糖所需的基因,并将乳糖从K. marxianus转移到K. lactis。最终的结果是,K. lactis获得了两个新的基因,可以在乳糖上生长,并能独立生存。K. lactis生产的发酵产品一定特别美味,因为它被用来开始一种新的发酵——这种传统一直延续到今天。

我们认为,6000年前,农民们用发酵的山羊奶和绵羊奶制作酸奶和开菲尔酒等美味饮料。我们知道产奶的动物——奶牛、绵羊、山羊——都是在8000到10000年前被驯化的,对牙齿上发现的人类牙垢的分析表明,人类在5500年前就开始食用牛奶,很可能是奶酪或其他发酵产品。两种酵母的偶然相遇和一点点不正当的性行为使这一切成为可能。

谁能想到如此随机的一系列事件会产生如此多的世界美食呢?

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