3000多年前，成群的馬、羊、牛或牦牛漫步在蒙古大草原上。它們的人類看護者以這些牲畜為食，并且將其與自己埋葬在一起以示紀念。如今，一項對古代牙齒沉積物進行的尖端分析表明，早期蒙古人也會擠奶。這似乎并不奇怪。但對相同古老個體進行的脫氧核糖核酸（DNA）分析顯示，這些人成年后缺乏消化乳糖的能力，后者是牛奶中的一種關鍵糖分。

這些發現提出了一個難題，挑戰了一個經常被人提起的關于乳糖耐受性是如何進化而來的故事。德國耶拿市馬克斯·普朗克學會人類歷史科學研究所（MPI-SHH）的Christina Warinner說，從其他研究來看，“我們現在知道乳制品業在乳糖酶出現的4000年前就已經存在了，而蒙古向我們展示了這一點”。

并未參與該項研究的丹麥哥本哈根大學古生物學家Matthew Collins說：“我們以為自己什么都懂，但后來得到了更多的數據，卻發現自己是多么的天真。”

世界上的大多數人在童年之后就失去了消化乳糖的能力。但是在游牧民族中，故事發生了變化——文化和DNA攜手改變了。

能夠讓人們在成年后一樣消化牛奶的基因突變—— 一種被稱為乳糖酶持續性的能力——給它們的攜帶者帶來了優勢，使其能夠獲得豐富的、全年的脂肪和蛋白質來源。乳制品業在適應環境的同時也在蔓延，這就解釋了為什么它在歐洲、東非、北非以及中東的牧民中是如此的普遍。

然而對世界各地文化習俗的進一步觀察對這一觀點提出了挑戰。例如，在現代的蒙古，傳統牧民1/3以上的熱量來自于乳制品。他們為7種哺乳動物擠奶，生產各種奶酪、酸奶和其他發酵乳制品，包括用馬奶制成的酒精。Warinner說：“只要是你能擠的奶，蒙古人都能擠。”然而95%的蒙古人都患有乳糖不耐癥。

Warinner于是想要知道奶制品是最近才在蒙古發展起來的，還是早期蒙古人有乳糖耐受性，之后在人口流動中喪失了這種能力。這一地區的古人可能從顏那亞牧民（大約有1/3的人是有乳糖耐受性的）身上繼承了這種突變。大約5000年前，顏那亞牧民從歐亞大陸中部的大草原向東和向西遷徙。

為了找到答案，Warinner和她的團隊分析了來自蒙古北部6個地點的人類遺骸，這些遺骸屬于鹿石文化，該文化存在于公元前1300年至公元前900年之間，它修建了用立石為標記的土冢。因為這些游牧民族很少建造永久性的建筑，而且持續的風會刮走土壤以及諸如陶罐碎片和垃圾之類的遺跡，所以關于其飲食的考古學證據很少。因此，MPI-SHH的研究人員Shevan Wilkin從9個牧民骨骼中提取了牙結石——一種存在于牙齒上的硬斑塊，并對其進行了關鍵蛋白質測試。

Warinner說：“牙結石上的蛋白質組學是少有的幾種不需要垃圾箱或爐灶就能夠得到食物信息的方法之一。”

牙結石從綿羊、山羊和牛（如牦牛或牛）中得到奶蛋白。然而，對這些牧民的牙齒和腿骨DNA進行的分析顯示，他們對乳糖不耐受。研究小組本周在美國《國家科學院院刊》發表的一篇論文中稱，這些牧民只攜帶了顏那亞人的DNA痕跡。Collins說：“他們利用這些動物來生產乳制品，盡管其并不具有乳糖酶持續性。”

乳制品和DNA之間的脫節并不僅限于蒙古。這篇論文的合著者Jessica Hendy最近在土耳其Catalhoyuk的陶罐中發現了牛奶中的蛋白質。Catalhoyuk有9000年的歷史，比乳糖酶存在的時間早了4000年。“似乎到處都是牛奶蛋白，而我們期待看到的奇妙的文明進化并沒有發生。”Collins說。

現代蒙古人通過用細菌消化乳糖來最終消化這些乳制品——他們把牛奶變成酸奶和奶酪，同時還有一系列在西方飲食中不存在的乳制品。古代的牧民可能也采取了類似的策略。

“控制和操作微生物是整個轉變的核心。”Warinner說，“對體內和體外的微生物有嚴格的控制，這使得他們具有了一種奶制品的文化。”

曾經認為乳糖酶的持久性和乳制品業緊密相連的遺傳學家現在又重新開始研究為什么在一些以奶為生的人群中，乳糖酶的適應性是普遍存在的，而在另一些群體中，乳糖酶的適應性是完全不存在的。“既然已經有了文化解決方案，為什么還會有自然選擇的信號呢？”并未參與該項研究的德國美因茨市約翰內斯·古騰堡大學遺傳學家Joachim Burger問道。

這項令人驚訝的研究結果給了Warinner下一個目標——了解蒙古人和其他傳統的乳制品文化是如何利用微生物來消化牛奶，并使乳糖耐受性變得無關緊要的，同時還要找出數百種細菌中的哪一種會造成這樣的差異。