วิวัฒนาการของการใช้ "ฟรุกโตส" เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมทางเคมีของโลก และการเปลี่ยนแปลงของระบบเผาผลาญของสิ่งมีชีวิต


1️⃣ ยุคแรกเริ่มของเซลล์ → โลกมีแต่กลูโคส ไม่มีฟรุกโตส

สิ่งมีชีวิตแรกเริ่ม (เช่น โปรโตเซลล์ หรือเซลล์แบคทีเรียดั้งเดิม) น่าจะวิวัฒนาการให้ใช้ กลูโคสเป็นพลังงานหลัก เพราะ
- กลูโคสเป็นน้ำตาลโมโนแซ็กคาไรด์ที่มีความเสถียรสูงและสามารถเกิดขึ้นเองในธรรมชาติผ่านกระบวนการเคมีพื้นฐาน
- ไกลโคไลซิส (Glycolysis) ซึ่งเป็นเส้นทางเมแทบอลิซึมของกลูโคส เป็นกระบวนการที่เก่าแก่ที่สุดที่เซลล์ใช้เพื่อสร้างพลังงาน

👉 ดังนั้น เซลล์แรกเริ่มอาจไม่มีระบบรับฟรุกโตส เพราะโลกแทบไม่มีฟรุกโตสให้ใช้

2️⃣ พืชเริ่มวิวัฒนาการให้สร้างฟรุกโตส → สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์จัดการฟรุกโตสผ่านตับ

- เมื่อพืชเริ่มวิวัฒนาการมาใช้การสังเคราะห์ด้วยแสง พวกมันสามารถสร้างน้ำตาลหลากหลายชนิดได้มากขึ้น โดยเฉพาะ
  - กลูโคส → เป็นน้ำตาลพื้นฐานของพืช
  - ฟรุกโตส → มักถูกสะสมในรูปของซูโครส (Glucose + Fructose) เพื่อใช้ในผลไม้เพื่อดึงดูดสัตว์มากินและช่วยกระจายเมล็ด
- สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีวิวัฒนาการในการรับพลังงานจากพืช แต่แทนที่จะเปลี่ยนระบบเผาผลาญของเซลล์ให้ใช้ฟรุกโตสโดยตรง พวกมันกลับ
  - พัฒนา "ตับ" ให้เป็นศูนย์กลางในการจัดการฟรุกโตส
  - เปลี่ยนฟรุกตสเป็นกลูโคส ก่อนส่งไปให้เซลล์ใช้

👉 นี่อาจเป็นเพราะวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกิดขึ้นหลังจากกลไกของไกลโคไลซิสในเซลล์ถูกกำหนดแล้ว ทำให้พวกมันไม่สามารถเปลี่ยนแปลงระบบเผาผลาญของทุกเซลล์ได้ง่าย ๆ แต่สามารถใช้ "อวัยวะกลาง" อย่างตับมาช่วยแทน

3️⃣ สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว (จุลินทรีย์) → วิวัฒนาการให้ใช้ฟรุกโตสโดยตรง

- จุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียและยีสต์ มีขนาดเล็กและไม่มีอวัยวะเฉพาะเหมือนสัตว์ ดังนั้นพวกมันจึง ต้องพึ่งพากลไกเผาผลาญภายในเซลล์ของตัวเอง
- เมื่อแหล่งอาหารของพวกมันเปลี่ยนไป เช่น เมื่อพืชเริ่มผลิตฟรุกโตสเป็นหลัก
  - จุลินทรีย์บางสายพันธุ์วิวัฒนาการตัวขนส่งและเอนไซม์ที่ช่วยให้สามารถดูดซึมฟรุกโตสและเผาผลาญได้โดยตรง
  - พวกมันสามารถใช้ Phosphotransferase System (PTS) หรือเอนไซม์เฉพาะ เพื่อแปลงฟรุกโตสเป็นพลังงานได้ทันที

👉 ดังนั้น จุลินทรีย์ที่สามารถรับฟรุกโตสได้โดยตรงจะได้เปรียบในสภาพแวดล้อมที่มีฟรุกโตสมากกว่ากลูโคส ทำให้พวกมันมีแนวโน้มอยู่รอดและสืบพันธุ์ต่อไป

🔍 สรุป

✅ ช่วงแรกของชีวิตบนโลก → มีเพียงกลูโคส

- สิ่งมีชีวิตแรกเริ่มวิวัฒนาการมาให้ใช้กลูโคสเป็นหลัก เพราะมันเป็นน้ำตาลที่หาได้ง่ายในธรรมชาติ
- ฟรุกโตสอาจยังไม่มี หรือมีน้อยมากในช่วงแรกของวิวัฒนาการ

✅ เมื่อพืชวิวัฒนาการให้ผลิตฟรุกโตส → สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์พัฒนาตับมาแปลงฟรุกโตสเป็นกลูโคส

- แทนที่เซลล์ของสัตว์จะเปลี่ยนระบบเผาผลาญทั้งหมดเพื่อใช้ฟรุกตสโดยตรง พวกมันเลือกใช้ "ตับ" เป็นตัวกลางในการจัดการแทน
- เพราะระบบเผาผลาญของกลูโคสมีความสำคัญต่ออวัยวะสำคัญ เช่น สมอง ทำให้การเปลี่ยนไปใช้ฟรุกโตสโดยตรงไม่ใช่ทางเลือกที่ดี

✅ จุลินทรีย์วิวัฒนาการให้ใช้ฟรุกโตสโดยตรง

- เนื่องจากจุลินทรีย์ไม่มีอวัยวะกลางแบบสัตว์ พวกมันต้อง ปรับตัวโดยพัฒนาโปรตีนขนส่งและเอนไซม์ที่ช่วยให้ใช้ฟรุกโตสได้ทันที
- สิ่งนี้ทำให้พวกมันสามารถเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีฟรุกโตสมาก

👉 สรุปแล้ว สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์พัฒนา "ระบบเผาผลาญรวม" โดยใช้ตับช่วยแปลงฟรุกโตสเป็นกลูโคส ขณะที่จุลินทรีย์วิวัฒนาการให้สามารถใช้ฟรุกโตสได้โดยตรง! 🚀

---

จากบทวิเคราะห์นี้ ทำให้รู้ว่า สิ่งมีชีวิตสามารถวิวัฒนาการตามความเปลี่ยนแปลงของโลก เช่น ในยุคที่กลูโคสเป็นสิ่งหายากและ "ฟรุกโตส" เข้ามาแทนที่ สัตว์สามารถวิวัฒนาการเพื่อการนำฟรุกโตสมาใช้เป็นพลังงานทดแทนกลูโคสได้เป็นส่วนใหญ่ แต่เมื่อมนุษย์ถือกำเนิดขึ้นพร้อมกับปริมาณกลูโคสที่มากมายเหลือเฟือ เซลล์ของมนุษย์กลับไม่สามารถวิวัฒนาการให้สามารถรับกลูโคสได้มากขึ้นโดยไม่เกิดผลกระทบต่อเซลล์ เช่น โรคเบาหวาน

นั่นอาจเป็นเพราะเซลล์ในร่างกายเราไม่สามารถ optimize ไปได้มากกว่านี้แล้ว ถ้าจะมีการอัพเกรดเวอร์ชั่นใหม่ ก็คงจะไปทำกันที่ตับ หรืออวัยวะที่เกี่ยวข้อง เช่น การทำให้ลำไส้มีความสามารถดูดซึมกลูโคสได้น้อยลง แต่นั่นก็จะทำให้เกิดอาการท้องเสีย เนื่องจากกลูโคสที่ย่อยไม่หมดจะกลายไปเป็นอาหารของจุลินทรีย์ในลำไส้ใหญ่ นั่นอาจหมายถึง มนุษย์ที่วิวัฒนาการมาในรูปแบบนี้ไม่น่าจะมีอายุยืนยาวแพร่ลูกแพร่หลานจนสามารถ replace มนุษย์ทั้งโลกได้ จึงคิดว่า มนุษย์น่าจะวิวัฒนาการมาจนสุดทางแล้วสำหรับการบริหารจัดการ "กลูโคส" ที่มีปริมาณที่มากขึ้น ซึ่งเราน่าจะทำได้เท่านี้ ที่เหลือคือ การใช้สมอง ในการเลือกกินอะไร ปริมาณเท่าไหร่ ถึงจะทำให้ไม่เกิดโรค จนอาจทำให้เสียชีวิตในเวลาอันสั้น