Teorin om den berusade apan

Vi människor har mycket gemensamt med våra närmaste levande släktingar bland människoaporna. Det första många tänker på är våra stora hjärnor. En annan gemensam egenskap – som är okänd för de flesta – är alkoholtolerans. Faktum är att vi, gorillor och schimpanser kan dricka de flesta andra däggdjur under bordet. Det beror på en mutation i en gen som kallas ADH7. Den kodar för ett enzym som har en central roll vid nedbrytningen av etanol. Mutationen orsakar en 40-faldig förbättring av enzymets effektivitet. Mutationen inträffade för ungefär 10 miljoner år sedan, hos en gemensam anfader till oss och de andra människoaporna.

Det finns forskare som menar att mutationen har bidragit till att människor är så förtjusta i alkohol. Teorin, som ibland kallas ”den berusade apan-teorin”, går ut på att mutationen gjorde det möjligt att äta jäst frukt som innehöll alkohol, som tidigare varit mer eller mindre oätlig. Den förmågan var viktig och gynnades därför av det naturliga urvalet. Lite tillspetsat skulle man alltså kunna hävda att den kultur som finns runt alkohol i dag är resultatet av en evolutionär process som började för 10 miljoner år sedan, som F&F skrivit om här.

Ett sätt att undersöka teorin är att reda ut om det finns kopplingar mellan matvanor och alkoholtolerans hos däggdjur rent generellt; utpräglade köttätare borde ha en ganska låg alkoholtolerans medan renodlade fruktätare borde ha högre tolerans. Nu har ett forskarteam från Calgary university i Kanada undersökt detta med hjälp av genetiska analyser.

Forskarna har kartlagt mutationer i genen ADH7 hos ett 80-tal däggdjursarter, allt från små gnagare och insektsätare till stora växtätare och stora rovdjur. Analyserna, som är publicerade i vetenskapstidskriften Biology letters, visar att många däggdjursgrupper, tvärtemot människoapor, har skadliga mutationer i den gen som skulle kunna hjälpa till att bryta ner alkohol.

– Jag blev förvånad över att så pass många däggdjursarter saknar fungerande ADH7-gener, meddelar forskaren Mareike Janiak via mejl. Hon är filosofie doktor i evolutionär ekologi och huvudansvarig för studien.

– Men det är samtidigt i linje med vad vi förutspådde, att selektionstrycket på den här genen försvagas hos arter som inte regelbundet äter frukt eller nektar och att det ofta leder till att genens funktion går förlorad, fortsätter hon.

Mutationerna som forskarna har kartlagt är mycket små. I många av fallen har endast ett baspar i den genetiska koden bytts ut. Men ibland får små mutationer stora konsekvenser – de kan exempelvis bilda så kallade stoppkodon. Det är ett slags stoppskylt som markerar slutet på byggbeskrivningen över det protein som en gen kodar för. Om ett nytt stoppkodon uppstår framför det gamla blir byggbeskrivningen avkortad. Det medför att proteinerna som byggs efter ritningen också blir avkortade och i de flesta fall obrukbara.

De kanadensiska forskarnas analyser visar att rovdjur har en mutation i ADH7 som uppstod för drygt 48 miljoner år sedan. Den orsakade ett extra stoppkodon som sannolikt medför att enzymet som genen kodar för är verkningslöst. Landlevande rovdjur som rävar, och även vattenlevande arter som sälar, bör alltså hålla sig borta från alkohol – de kan sannolikt bli förgiftade av förhållandevis små mängder. Samma sak gäller valarna – de fick nämligen en skadlig mutation i ADH7 för ungefär 45 miljoner år sedan. Att valar och sälar skulle få i sig alkohol via maten är ju inte troligt. Och räven är inte en utpräglad fruktätare, snarare en allätare. Mareike Janiak menar att det kan förklara varför ADH7-genen har slutat fungera.

– Rent evolutionärt verkar det ju dumt att producera ett enzym om det inte finns något i maten som det enzymet kan bryta ned, menar hon.

Det finns också växtätare som verkar ha förlorat förmågan att bryta ned alkohol. Forskarnas analyser visar att de så kallade slidhornsdjuren har två skadliga mutationer i ADH7. Slidhornsdjuren innefattar bland annat vattenbuffel, bisonoxar, antiloper, får och nötkreatur. Slidhornsdjuren är idisslare, en grupp däggdjur som är specialiserade på att äta svårsmälta och näringsfattiga växter, exempelvis gräs. Det finns dock idisslare som gärna äter frukt och bär om tillfället ges – älgen är ett exempel.

Varje höst brukar man höra talas om älgar som verkar bli berusade och ibland aggressiva efter att ha smällt i sig stora mängder övermogna äpplen i trädgårdar. Men än så länge finns det inga riktiga bevis för att älgarnas avvikande beteenden verkligen orsakas av alkohol – ingen har vågat ta blodprov på dem eller tvingat dem ”att blåsa”. Mareike Janiak känner till de svenska älghistorierna och tror att de kan vara mer än bara skrönor.

– Vår forskning visar att observationerna stämmer – älgar borde kunna bli berusade av jäst frukt. Vi kan naturligtvis inte bevisa det men vi tror att det är fullt möjligt.

Petter Kjellander, professor vid Institutionen för ekologi på Sveriges lantbruksuniversitet, är inte lika övertygad.

– De nya rönen indikerar visserligen att ADH7-genen fungerar dåligt hos älgen. Men man får komma ihåg att idisslare har en avancerad matsmältningsapparat och en hel arsenal av mikroorganismer i magarna. De kanske har helt andra sätt att bryta ned ämnen som alkohol, säger han.

Han påpekar att många människor har en tendens att läsa in mänskligt beteende hos djur.

– Älgar som vågar sig in i villaträdgårdar är inte några genomsnittsälgar, utan de är redan från början orädda och kan därför ha avvikande beteenden, som tolkas som att de är påverkade. Och att de blir aggressiva kanske inte är så konstigt, de vill försvara ”sina” äpplen som de säkert betraktar som en viktig resurs.

Petter Kjellander påpekar att det finns andra hjortdjur, exempelvis rådjuret, som också äter fallfrukt i våra trädgårdar. Men det finns inga rapporter om att de blir berusade. Kanske är skillnaden att de inte har älgens fysiska övertag och att de därför inte uppträder hotfullt i människans närhet.

Det finns också många historier om berusade elefanter, vanligtvis i samband med att de har ätit jästa marulafrukter. De kommer från marulaträdet, Sclerocarya birrea, som växer i delar av Afrika och på Madagaskar. De plommonstora gula frukterna används vid framställning av likör. För den som är intresserad finns det videor att hitta på nätet som påstås visa marulaberusade elefanter. Ett brittiskt forskarteam har undersökt de fysiska förutsättningarna för detta. Enligt forskarnas beräkningar krävs åtminstone 1,9 liter ren alkohol för att berusa en fullvuxen afrikansk elefant. Saften i en marulafrukt kan innehålla så mycket som 7 procent alkohol – den kan alltså vara starkare än en vanlig starköl. Men elefanter är som bekant stora och måste därför få i sig minst 27 liter 7-procentig marulasaft på ganska kort tid för att bli onyktra. Det motsvarar 1 500 jästa marulafrukter. De brittiska forskarna menar att en elefant endast klarar att äta hälften så många på en dag. Slutsats: Elefanternas marulapartyn är en myt.

Men här kommer en ny tvist på historien. När de brittiska forskarna beräknade den afrikanska elefantens alkoholtolerans utgick de från människans alkoholtolerans. Men som redan sagts är människan en mästare på alkoholnedbrytning. Elefanterna däremot, verkar vara riktigt dåliga på det. De nya genetiska undersökningarna som de kanadensiska forskarna har gjort, visar att elefanternas ADH7-gen är full av mutationer. Den har bland annat en så kallad frameshift-mutation som medför att bitar av byggbeskrivningen för det alkoholnedbrytande enzymet blir helt oläslig. Betyder det att elefanter faktiskt kan bli berusade av jäst frukt?

– Ja, vi menar att historierna om elefanter som blir berusade av att äta marulafrukter kan vara sanna, meddelar Mareike Janiak.

Den mutation som har förvandlat vårt alkoholnedbrytande enzym till ett superenzym finns på en plats i ADH7-genen som kallas 294. De kanadensiska forskarna har undersökt om utpräglade fruktätare också har liknande mutationer på plats 294 i sina ADH7-gener. Ett tydligt samband skulle visa att fruktätande och alkoholtolerans går ”hand i hand” hos däggdjuren.

Den så kallade kalongen, även känd som större flyghund, är en fladdermus som lever av frukt och nektar. Kalongen verkar bekräfta sambandet – den har nämligen exakt samma mutation i ADH7 som vi har. Ytterligare två arter av flyghundar har mutationer på plats 294 i genen ADH7 som skulle kunna förbättra deras alkoholtolerans. Även dessa arter är utpräglade fruktätare.

Om man summerar resultaten så här långt så kan man alltså konstatera att det är förhållandevis vanligt bland däggdjuren att arter som aldrig äter frukt är dåliga på att bryta ned alkohol. Exemplet med den afrikanska elefanten indikerar att det finns arter med nedsatt förmåga att bryta ned alkohol som verkar kunna bli berusade av jäst fruktsaft. Och det finns fladdermusarter som lever uteslutande av frukt och som verkar ha samma super enzymer för alkoholnedbrytning som människan har. Innebär detta att det finns en stark koppling mellan alkoholtolerans och fruktätande hos däggdjuren? Både ja och nej. Det finns nämligen ett antal arter som inte passar in i mönstret.

Till att börja med visar de kanadensiska forskarnas analyser att vissa insektsätande däggdjur, bland annat näbbmöss, har fullt fungerande ADH7-gener trots att de sannolikt aldrig äter frukt. Och det lilla fingerdjuret som lever på Madagaskar har exakt samma mutation i ADH7 som människan, men den äter nästan bara insektslarver. Vampyrfladdermusen har också samma mutation i ADH7 som människan. Som namnet antyder är det inte frukt, utan blod, som står på dess meny. Den art som avviker mest från normen är koalan. Detta pungdjur äter inte frukt, utan lever uteslutande av eukalyptusblad. Trots det har den exakt samma mutation i ADH7 som människan. Men inte nog med det, koalan har hela tre kopior av ADH7-genen. Koalan skulle troligtvis kunna dricka oss och alla andra däggdjur under bordet. Men det är naturligtvis inte ändamålet med den här speciella anpassningen.

– Eukalyptusblad är giftiga för många djur, men koalor kan neutralisera gifterna på något sätt. Förändringarna i ADH7 kan vara ett av verktygen som koalan använder för att bryta ned dessa gifter, men här behövs mera forskning, menar Mareike Janiak.

Resultaten från de kanadensiska forskarnas genetiska analyser är alltså ganska spretiga och stödjer därför endast delvis teorin om den berusade apan. Men det finns beteendestudier som ger ett visst stöd för teorin. Inte oväntat handlar studierna om just berusade apor.

I Västafrika växer palmen Raphia hookeri vars växtsaft har en ganska hög alkoholhalt. I Bossou, som är en del av det västafrikanska landet Guinea, framställs palmvin av växtsaften. Palmen tappas på växtsaft uppe vid kronan som får droppa ned i en plastdunk som fästs mot stammen. Ett internationellt forskarteam har visat att schimpanserna som lever i Bossou gärna tullar på dessa förråd av palmvin. De klättrar upp i palmerna och sänker ner skålar tillverkade av blad i dunkarna, som de sedan dricker ur. En del av aporna får i sig ganska mycket av växtsaften och visar tecken på berusning, skriver forskarna i en studie publicerad i Royal society open science. Palmens växtsaft är söt och har en stark doft. Det är troligtvis förklaringen till varför schimpanserna gärna provsmakar den. Man kan tycka att berusningen som följer borde avskräcka dem, men så verkar inte vara fallet. En del av schimpanserna som blivit på kanelen återvänder till palmerna för en påfyllning vid senare tillfällen. I det här fallet rör det sig alltså inte om djur som blivit berusade som en biprodukt av fruktätande, utan om ett aktivt val. Vissa av schimpanserna i Bossou verkar helt enkelt gilla att dricka alkohol, de har utvecklat något som kan liknas vid en alkoholkultur. Dessa berusade apor ger alltså ett visst stöd för teorin om den berusade apan; både människan och schimpansen är fruktätande ättlingar till den där anfadern som för 10 miljoner år sedan muterades till att kunna hantera ovanligt stora mängder alkohol. Och både människa och schimpans verkar kunna uppskatta alkoholhaltiga drycker.

Det är lätt att för sitt inre frammana bilden av en schimpans som lättjefullt sippar på en drink i palmens topp. Men, som Petter Kjellander påpekade, bör man akta sig för att förmänskliga djurs beteenden. Mareike Janiak är inne på samma spår. Det är vanskligt att dra generella slutsatser om andra djur utifrån våra egna egenskaper, menar hon.

– Alltför ofta utgår vi ifrån att andra djur har samma anpassningar som människan har, oavsett om det gäller ämnesomsättningen eller sinnena. De flesta andra däggdjur kan inte skilja rött från gult och grönt, men vi tänker sällan på det. Tjurfäktarens röda cape är det klassiska exemplet på det misstaget. Och människans förmåga att bryta ned laktos som vuxna är unik bland däggdjuren. Ändå ger vi katter mjölk.