I nostri antenati bevevano alcol prima di essere umani

Tra il 2005 e il 2007, la periferia di Los Angeles, California, ha visto diverse vittime aviarie. Le vittime erano una novantina di cerette di cedro e la causa della loro morte era il volo in stato di ebbrezza. Gli uccelli alticci avevano sbattuto accidentalmente contro finestre, muri e recinzioni – e sono morti per il trauma.

Prima di incontrare la loro tragica fine, gli uccelli avevano banchettato con le bacche rosso vivo del Peppertree brasiliano. Un rapporto post-mortem su alcuni degli uccelli ha rivelato che le loro bocche, le sacche di cibo e gli stomaci erano pieni di bacche e semi interi. Gli uccelli erano diventati così intossicati ingozzandosi di bacche a fermentazione naturale che il contenuto di alcol nel fegato di uno di loro ha raggiunto 1.000 parti per milione.

In totale, la frutta costituisce circa l’84% della dieta delle ali di cervo – ma durante i mesi più freddi, è praticamente tutto ciò che mangiano. Dato che la frutta fresca e matura scarseggia, specialmente durante il tardo inverno e l’inizio della primavera, gli uccelli incontrano occasionalmente – e divorano prontamente – bacche troppo mature, e poi finiscono ubriachi.

Gli uccelli non sono gli unici animali ad imbattersi in prodotti fermentati in natura. I mammiferi, in particolare, si nutrono spesso di frutta, nettare e linfa – tutti ricchi di zuccheri che possono fermentare ed essere potenzialmente inebrianti.

Se gli animali che consumano prodotti della foresta possono inebriarsi, significa che anche i nostri antichi antenati che vivevano nella foresta sentivano gli effetti dell’alcol? L’alcol è stato una presenza continua nel corso della nostra evoluzione?

Nel 2000, Robert Dudley dell’Università della California a Berkeley ha proposto l’idea di un profondo legame storico tra gli animali che mangiano frutta e il consumo di alcol. Con il suo curioso titolo “Drunken Monkey Hypothesis”, Dudley ha suggerito che i nostri primi antenati sono stati introdotti all’alcol nella frutta in fermentazione, e che questo potrebbe essere alla base del nostro attuale gusto per esso.

La frutta ha costituito una parte importante della dieta dei primati per forse 45 milioni di anni. Anche se i nostri antenati più recenti sono passati da una dieta a base di piante a una a base di carne circa 2,6 milioni di anni fa, hanno continuato a mangiare frutta. I nostri cugini più vicini – gli scimpanzé – passano molto tempo a banchettare con la frutta anche oggi. Anche altri primati come i gorilla, gli oranghi e i gibboni apprezzano la frutta.

L’alcol ha probabilmente plasmato l’evoluzione dei primati mangiatori di frutta per diversi milioni di anni

La frutta matura fermenta e si deteriora a causa del lievito che cresce dentro e sopra i frutti. Il lievito scompone lo zucchero in alcol, principalmente etanolo – l’alcol della birra e del vino. Quando le cellule del lievito si moltiplicano, il contenuto di zucchero della frutta diminuisce e il contenuto di etanolo aumenta.

In studi pubblicati nel 2002 e nel 2004, Dudley ha riportato il contenuto di alcol nei frutti selvatici della palma Astrocaryum, che le scimmie urlatrici mantellate di Panama mangiano. I frutti acerbi contengono zero etanolo, i frutti maturi appesi contengono lo 0,6%, i frutti maturi caduti contengono lo 0,9% e i frutti caduti troppo maturi contengono in media il 4,5% di etanolo (in peso).

Secondo Dudley, tale consumo alimentare di alcol ha probabilmente modellato l’evoluzione dei primati mangiatori di frutta per diversi milioni di anni. L’etanolo che emana dai frutti in fermentazione può essere stato uno spunto per individuare le ricompense zuccherine in una vasta foresta. Inoltre, l’etanolo può essere esso stesso una fonte di calorie e forse anche stimolare l’appetito.

La teoria della scimmia ubriaca di Dudley ha inizialmente affrontato le critiche per un paio di motivi.

Uno, i primati preferiscono i frutti maturi a quelli marci e il contenuto di alcol dei frutti maturi è così scarso che non è sufficiente a farli “ubriacare”. Due, se si ubriacano, stare in equilibrio sugli alberi sotto l’influenza dell’alcol sarebbe rischioso, in particolare per i bambini. Un terzo argomento era che i frutti ad alto tasso alcolico e a basso contenuto di zucchero dovrebbero scoraggiare, piuttosto che attirare, i primati. A ciò si aggiungeva il fatto che i primati erano stati visti raramente ubriacarsi con frutti fermentati in natura.

Ma queste critiche non arrivavano al cuore dell’idea di Dudley. Il suo argomento principale era che la nostra capacità di digerire l’alcol è ben sviluppata oggi perché l’esposizione all’alcol è avvenuta all’inizio della nostra storia.

Digerire rapidamente l’etanolo sarebbe stato salvavita per i nostri antenati

Le prove di questo possono essere viste nel nostro patrimonio genetico. Uno studio pubblicato nel 2014 ha esaminato l’evoluzione di un enzima alcol deidrogenasi chiamato ADH4, che è uno dei tanti che scompongono l’alcol nel nostro corpo. Poiché è presente nella bocca, nel tubo del cibo e nello stomaco, l’ADH4 è il primo di questi enzimi ad affrontare l’alcol che consumiamo.

Matthew Carrigan del Santa Fe College di Gainesville, Florida, e il suo team hanno scoperto che una mutazione genetica nel nostro passato evolutivo ha reso l’ADH4 40 volte migliore nell’abbattere l’etanolo.

La mutazione era effettivamente onnipresente nei nostri antenati da 10 milioni di anni fa, il che potrebbe essere significativo. Questo è intorno al momento in cui questi antenati hanno iniziato ad adattarsi ad uno stile di vita terrestre e probabilmente hanno incontrato per la prima volta l’alto contenuto di etanolo nei frutti che marciscono sul suolo della foresta. Questo punto della preistoria coincise anche con un periodo di cambiamento climatico che vide le foreste in Africa ridursi mentre le praterie si espandevano. Nei nuovi ambienti, la frutta fresca sarebbe stata più difficile da trovare.

La frutta caduta e troppo matura spesso non viene mangiata più a lungo della ricercata frutta fresca e matura appesa, quindi contiene più etanolo. Mentre il passaggio a una vita terrestre era in corso, digerire rapidamente l’etanolo sarebbe stato salvavita per i nostri antenati, che stavano ancora trascorrendo la metà del loro tempo arrampicandosi e oscillando sugli alberi a circa 10-20 metri dal suolo, dice Carrigan.

Quindi, un ADH4 che potrebbe utilizzare meglio i frutti ricchi di alcol sarebbe stato favorito nella nostra evoluzione. Inoltre, le calorie dell’alcol avrebbero probabilmente fornito l’energia extra richiesta dai nostri antenati scimmie per muoversi sul terreno quando i loro corpi erano ancora adattati a vivere sugli alberi.

La mutazione in ADH4 significa anche che l’enzima nei nostri più antichi antenati arboricoli circa 40 milioni di anni fa era cattivo a digerire l’etanolo – “maleodorante”, come dice Carrigan. Questo solleva la questione che, se la capacità dell’ADH4 di trattare l’etanolo è stata drammaticamente migliorata 10 milioni di anni fa, cosa stava facendo in primo luogo?

Uno studio a lungo termine di 17 anni ha riportato che gli scimpanzé selvatici si ubriacano con la linfa degli alberi in fermentazione

“ADH4 nei nostri antenati molto lontani 40 milioni di anni fa era molto bravo a metabolizzare un alcol diverso chiamato geraniolo”, dice Carrigan. “E si scopre che il geraniolo non è l’unico alcol che l’antico ADH4 era bravo a metabolizzare. Metabolizzava anche gli alcoli cinnamilico, coniferile e anisilico. Questi alcoli hanno strutture simili, sono grandi alcoli idrofobici e, come dice il nome, si trovano nelle piante di geranio, cannella, conifere e anice”

Questi alcoli possono essere dannosi se consumati in alte concentrazioni, e sono prodotti dalle piante per dissuadere gli animali dal mangiare le loro foglie.

“Questo ha senso perché i nostri antenati arboricoli 40 milioni di anni fa mangiavano foglie (e frutti). Quindi essere in grado di metabolizzare le sostanze chimiche nelle foglie sarebbe stato un grande vantaggio”, dice Carrigan. L’esposizione all’etanolo sarebbe stata minima per questi antenati perché avevano accesso a frutti non fermentati, aggiunge.

Milioni di anni dopo, quando ADH4 ha incontrato l’etanolo in alte concentrazioni nella frutta in fermentazione, si è adattato a digerirlo molto bene. “È passato da un enzima che metabolizzava l’etanolo in modo incredibilmente lento a uno che lo metabolizzava in modo 40 volte più efficiente”, dice Carrigan. Questo era dovuto a un singolo ritocco nell’enzima. Questo cambiamento nell’ADH4, avvenuto 10 milioni di anni fa, ha permesso all’ultimo antenato comune di uomini, scimpanzé e gorilla di scomporre l’etanolo.

Questa scoperta sembra certamente sostenere una parte fondamentale della teoria di Dudley, secondo cui le nostre tendenze alcoliche derivano dai nostri antenati mangiatori di frutta. Scuote anche l’idea che la storia dell’umanità con l’alcol sia abbastanza recente, risalendo solo a circa 9.000 anni fa, quando l’uomo produsse per la prima volta bevande alcoliche da grano, miele e frutta.

Il vino viene bevuto da giovani e vecchi, scimpanzé maschi e femmine allo stesso modo

Anche alcune altre ricerche supportano indirettamente le idee di Dudley. Per esempio, nel 2015, uno studio a lungo termine di 17 anni ha riferito che gli scimpanzé selvatici si ubriacano con la linfa degli alberi in fermentazione.

Nel villaggio di Bossou in Guinea, Africa occidentale, gli abitanti del luogo tagliano la corona delle palme di rafia mature e appendono brocche di plastica per raccogliere la linfa che vi cola. La linfa zuccherina fermenta presto in alcol, che è una bevanda popolare tra la gente del posto. È conosciuto come vino di palma. In media, il vino contiene il 3,1% di etanolo (in volume) ma può arrivare al 6,9% a seconda di quanto tempo viene lasciato fermentare.

Mentre il vino fermenta, può attirare l’attenzione degli scimpanzé che vivono o foraggiano nelle vicinanze. Gli ospiti non invitati si aiutano a bere gratis, con un individuo che monopolizza la brocca o due compagni di bevute che si alternano, mentre gli altri aspettano.

Per ottenere il vino, gli scimpanzé usano uno strumento: schiacciano alcune foglie in bocca, inzuppano le foglie nel vino e le rimettono in bocca per spremere il vino, come una spugna. In questo modo, il vino viene bevuto da giovani e vecchi, scimpanzé maschi e femmine allo stesso modo – e tornano per averne ancora.

Kimberley J. Hockings della Oxford Brookes University nel Regno Unito, scrive in una e-mail dalla Guinea-Bissau che, anche se non ha registrato formalmente gli effetti comportamentali dell’alcol, ha notato alcuni segni di intossicazione: gli scimpanzé si sdraiano o si agitano dopo aver bevuto troppo.

Uno studio del 2016 ha confermato che due aye-ayes in cattività hanno un gusto per l’alcol

Gli scimpanzé non possono spillare la palma di rafia da soli: si affidano al set-up di raccolta della linfa preparato dagli abitanti del villaggio. Ma lo studio mostra che assorbono prontamente la linfa fermentante quando è disponibile – e gli scimpanzé sono schizzinosi quando provano nuovi cibi. Gli scimpanzé hanno anche bevuto la linfa ripetutamente in grandi quantità, il che significa che non si tratta di un’assunzione accidentale ma deliberata e abituale.

Per essere sicuri, il comportamento è raro. È stato visto solo nel 50% della popolazione locale di scimpanzé di Bossou. I 13 scimpanzé rimanenti erano astemi, anche se il vino di palma era disponibile tutto l’anno.

La ricerca non ha messo alla prova le idee di Dudley. Non mostra se gli scimpanzé usano il loro senso dell’olfatto per trovare il vino o se ottengono qualche beneficio nutrizionale dal berlo. Ma conferma che gli scimpanzé selvatici non sono contrari all’alcol.

Gli scimpanzé, come gli umani, hanno una forma efficiente dell’enzima ADH4 per metabolizzare l’alcol, anche se varia tra le popolazioni. Questo perché entrambi abbiamo ereditato da un antenato comune il gene modificato che codifica per una versione più veloce dell’enzima. Ma c’è un lontano primate che ha acquisito la stessa mutazione ADH4, indipendente dal lignaggio che ci ha portato.

Gli orsi si sono separati dal nostro ramo dell’albero evolutivo dei primati 70 milioni di anni fa. Non sappiamo quando hanno acquisito la nostra stessa mutazione ADH4. Ma il fatto che gli aye-ayes moderni l’abbiano suggerisce un passato in cui anche questi animali sono stati esposti all’alcol. Secondo Carrigan, che ha svolto il lavoro sugli enzimi ADH4, se questo fosse davvero il caso, allora le aye-ayes potrebbero consumare alcol in natura anche oggi. Uno studio del 2016 ha confermato che due aye-ayes in cattività hanno un gusto per l’alcol.

Gli animali non hanno mostrato alcun segno evidente di ebbrezza

Gli aye-ayes sono piccoli primati dall’aspetto piuttosto strano, con un dito medio sottile e insolitamente lungo, che usano per individuare e catturare le larve nel legno morto. Ma durante la stagione delle piogge gli aye-ayes trascorrono circa il 20% del loro tempo di alimentazione bevendo il nettare della palma del viaggiatore. Il loro lungo dito medio aiuta anche qui, nella ricerca e nella raccolta del nettare.

Si crede che il nettare contenuto nelle brattee e nei fiori della palma del viaggiatore fermenti. Anche se il suo contenuto di alcol non è ancora stato stabilito, il nettare è simile a quello di un’altra palma: la palma bertam. Il nettare di bertam contiene fino al 3,8% di alcool sulla fermentazione naturale del lievito. Emana un forte odore e viene bevuto dalle tignole dalla coda di pino, dalle tignole comuni e dai lori lenti, tra gli altri mammiferi.

Samuel R. Gochman, uno studente del Dartmouth College di Hanover, New Hampshire, e il suo team hanno offerto alle aye-ayes una scelta di alimenti liquidi fatti di acqua zuccherata e di concentrazioni variabili di alcol (da 0 a 5%). Le due aye-ayes in cattività potevano distinguere tra i diversi alimenti alcolici. Preferivano bere dai contenitori con dosi di alcool più alte del 3 e del 5% rispetto a quelli con l’1% e lo zero di alcool.

Quando i contenitori con contenuti alcolici più alti erano finiti, le aye-ayes continuavano a immergere e leccare compulsivamente le loro dita. “Questo suggerisce che a loro piacciono molto quelle concentrazioni”, dice Gochman.

Ma gli animali non mostravano segni evidenti di ebbrezza, il che si ricollega alla loro capacità di degradare l’alcol grazie a un enzima ADH4 super efficiente.

“La selezione naturale favorirebbe questa capacità speciale perché permette a questi animali di accedere a calorie che normalmente sarebbero tossiche per altri animali. Questi organismi eviterebbero l’alcol perché può compromettere la capacità di giudizio ed è una tossina chimica”, dice Gochman.

A differenza delle aye-ayes, degli scimpanzé e degli umani, altri animali che consumano etanolo non hanno necessariamente una versione etanolo-attiva di ADH4. Prendiamo ad esempio le comuni teste d’albero che bevono dalla palma bertam. La loro assunzione di alcol è considerata potenzialmente rischiosa. Come lo riducono? Non lo sappiamo con certezza.

Qualunque cosa permetta a questi animali di tollerare gli effetti dell’alcol, è sobrio sapere che non siamo gli unici bevitori abituali là fuori. E anche se alcuni di noi sono astemi, i nostri antenati probabilmente non lo erano.

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