Згідно з класичними підручниками, люди втратили здатність синтезувати вітамін С через те, що їхній раціон забезпечував достатню кількість цього життєво важливого елемента. Проте нові дослідження на тваринах свідчать, що втрата цієї здатності могла дати нашим предкам перевагу у боротьбі з певними паразитами. Більшість тварин виробляють вітамін С за допомогою ферменту GULO. Приблизно 60–70 мільйонів років тому в предків приматів сталася мутація, яка відключила ген GULO. Подібні зміни спостерігаються і у багатьох інших видів, зокрема у кажанів та деяких гризунів, таких як морські свинки.
Традиційна біологічна точка зору пояснює, що якщо тварини отримують достатньо вітаміну С з їжі, втрата його внутрішнього синтезу не шкодить виживанню або здатності до розмноження. Мутація в ферменті GULO не створює значних незручностей, тож природний добір не відновлює функціонуючий ген. З погляду еволюції, така зміна сприймається як нейтральна подія — вона не допомагає і не шкодить виду.
У 2017 році Міхаліс Агатоклеус з Медичного центру Південно-Західного Техаського університету поставив під сумнів цю спрощену версію. Його дослідження показало, що вітамін С відіграє критичну роль у здоров’ї та функціонуванні стовбурових клітин кровотворення, необхідних для утворення нових кров’яних клітин. Це поставило питання: якщо внутрішній синтез вітаміну С дійсно не потрібен тваринам із багатим на нього раціоном, чому багато видів із такою дієтою зберігають повністю функціонуючий фермент GULO?
Різниця полягає у стабільності рівня вітаміну С у крові. Тварини з ферментом підтримують постійні концентрації, тоді як у людей рівень коливається, особливо під час нестачі їжі. Однією з еволюційних гіпотез є захист від хвороб: деякі ознаки зникають, якщо їхня втрата підвищує шанси вижити. Колеги Агатоклеуса виявили, що плоскі черви-шистосоми, які спричиняють шистосомоз, відкладають більше яєць при надлишку вітаміну С. Ці паразити потрапляють у тіло через шкіру та дозрівають всередині тварин, а симптоми хвороби зумовлені реакцією імунітету на яйця.
Для перевірки цієї ідеї дослідники видалили ген GULO у мишей. При низьковітамінній дієті ці тварини протистояли інфекції та не передавали яйця після контакту зі шистосомами, тоді як миші з ферментом викидали багато яєць і здебільшого гинули. Це свідчить, що втрата здатності синтезувати вітамін С могла давати перевагу у боротьбі з паразитами.
Сучасні теоретичні роботи також припускають, що втрата деяких метаболічних функцій може бути еволюційним компромісом. Якщо джерело нутрієнту стабільне в середовищі, природний добір може сприяти втраті дорогого метаболічного шляху. Така зміна впливає на імунну систему, мікробіом кишківника та рівень окисного стресу, що разом формує еволюційні переваги.
У випадку предків приматів, компроміс між залежністю від їжі та підвищеним захистом від паразитів міг стати вигідним еволюційним рішенням. Дебора Гуд з Вірджинського технологічного університету зазначає, що паразитарний захист є одним із можливих факторів, що пояснюють втрату функції гена GULO. Дослідження опубліковане у bioRxiv і відкриває нове розуміння еволюційної ролі вітаміну С у нашому організмі.