Разжигание гриля может вызвать чувство родства с нашими ранними человеческими предками. Но в то время как растущий аппетит к мясу, вероятно, формировал нашу эволюцию, некоторые из самых больших изменений могли произойти, когда наши древние родственники развили вкус к тартару.
Связанный контент
- Люди были в Арктике на 10 000 лет раньше, чем думали
- Древние плотоядные животные имели вкус к неандертальскому мясу
Измерив количество жевания и кусания у современных людей, ученые обнаружили, что диета, включающая одну треть сырого мяса, требует гораздо меньших усилий при жевании и укусе, чем прием пищи только из клубней. Исследователи предполагают, что с появлением каменных орудий древние человеческие родственники смогли смягчить свою пищу и сделать ее намного легче жевать и переваривать.
«Важным шагом было просто использовать простой каменный инструмент, чтобы резать мясо и ломать овощи», - говорит эволюционный биолог Гарвардского университета Даниэль Либерман.
«Жевание - это то, что мы считаем само собой разумеющимся - мы делаем это не так часто, и мы не задумываемся об этом, - говорит он. - Но если вы шимпанзе, вы проводите половину дня, жуя. Если вы предок австралопита Гомо, вы, вероятно, проводите половину дня, жуя. А позже мы пережили некоторые удивительные изменения в нашей эволюционной истории, когда мы теперь так мало жуем, что даже не думаем об этом ».
К тому времени, когда Homo erectus появился на нашем генеалогическом древе около 2 миллионов лет назад, люди обладали большим мозгом, чем их предки, а также большими телами, которые требовали более существенной полезной нагрузки калорий. Но у H. erectus также были зубы меньшего размера, более слабые жевательные мышцы и более слабая сила прикуса, чем у более ранних людей - меньше, чем у австралопитов, - и меньший кишечник, чтобы загружаться.
Эти события, кажется, противоречат друг другу. Диета, состоящая из мяса, богатого калориями, могла бы помочь объяснить вещи, но регулярное ее потребление могло бы создать некоторые проблемы.
«Если бы я дал вам кусочек сырой козы, вы бы просто жевали и жевали его, как кусочек жевательной резинки», - объясняет Либерман. «Человеческие зубы не имеют такой способности стрижки, как, скажем, зубы собаки, и это необходимо для разрушения мяса. При жевании человека он просто остается в комок, и исследования показали, как это делает пищеварение гораздо менее эффективным ».
Приготовление пищи облегчает пережевывание мяса, но фактические данные свидетельствуют о том, что регулярное использование огня для приготовления пищи появилось не раньше, чем полмиллиона лет назад - намного позже, чем изменения в H. erectus . Кроме того, данные археологических и палеонтологических исследований указывают на всплеск потребления мяса человеком как минимум 2, 6 миллиона лет назад.
Однако у нас есть много доказательств того, что гоминины начали изготавливать каменные орудия около 3, 3 миллиона лет назад. Эти инструменты могли быть использованы в качестве удилища для смягчения пищи, что наблюдается у современных шимпанзе. Хлопчатобумажные инструменты также могут нарезать продукты на легко жевательные кусочки или удалять кожу, хрящи и другие кусочки, которые труднее жевать.
«Это не совпадение, что самые старые доказательства употребления мяса обнаруживаются примерно в то же время, что и инструменты», - говорит Либерман. «Мы знаем, что эволюция мясоедов в основном требует каменных орудий. И это оказало огромное влияние на нашу биологию ».
Используя экспериментальную биомеханику (и добровольцев, страдающих железом), Либерман и соавтор Кэтрин Цинк решили выяснить, как приготовление пищи могло повлиять на нашу эволюцию.
Они кормили в общей сложности 34 взрослых образца сырого козлятины, а также клубни с высоким содержанием крахмала, в том числе булочки с драгоценными камнями, морковь и свеклу. Когда каждый человек подавал пищу, ученые измеряли, какое мышечное усилие они прикладывали при жевании, и насколько хорошо каждый жеватель разбивал пищу, прежде чем они захотели проглотить, - но затем добровольцы выплевывали пищу, пережеванную жеванием.
Команда изучила соотношение одной трети мяса к овощам на основе рациона современных африканских народов, добывающих пищу. Они обнаружили, что даже с необработанным мясом жевание сократилось на 13 процентов по сравнению с диетой, состоящей только из корнеплодов. Кроме того, жевателям потребовалось на 15 процентов меньше силы прикуса, чтобы отказаться от смешанной диеты по сравнению с вегетарианской.
Использование инструмента сделало эти выгоды еще больше. Когда мясо было нарезано, а растения растерты каменными орудиями, участники должны были жевать на 17 процентов меньше, чем с необработанными продуктами, и могли прикладывать на 26 процентов меньше силы прикуса. Способность людей жевать мясо на мелкие частицы была на 41 процент больше.
Ученые были «удивлены тем, насколько впечатляющими были результаты», отмечает Либерман.
«Когда я вижу исследование, подобное этому, которое имеет тенденцию подтверждать аспект эволюции, в данном случае биологический, и сочетать его с некоторыми поведенческими аспектами употребления мяса, как, например, довольно прямое свидетельство следов порезов на костях от 3, 5 миллионов лет назад, это как бы заполняет пробел », - говорит палеоантрополог Генри Банн из Университета Висконсин-Мэдисон, который не был связан с исследованием
«В течение многих лет люди говорили, что есть пакет биологических адаптаций, которые связаны с заметным изменением рациона. Больший мозг, больший размер тела, меньшие зубы и меньшая кишка указывают в одном направлении - больше мяса и лучшее средство для его получения », - добавляет Банн.
«Никто не спорит, что гоминины ели все мясо и ничего больше - это не такая уж крайность. Это скорее вопрос долгого взгляда на последние 5 миллионов лет эволюции гоминина, - добавляет он. - Некоторые обезьяны продолжали оставаться обезьянами, а некоторые превратились в нас. Когда вы спрашиваете, что изменилось, один из довольно четких ответов - это интерес к мясу и изобретение инструментов для его разделки ».
Авторы предполагают, что повышение эффективности жевания, возможно, позволило последующие выборы в ходе эволюции человека, такие как меньшие зубы, челюсти и лица. В свою очередь, они предполагают, что меньший акцент на крепкие зубы и челюсти мог бы помочь усилить другие функции, которые формировали современных людей, такие как выработка речи или даже размер мозга.
«При прочих равных условиях все, что на самом деле экономит калории организма, позволяя им получать больше, чем они тратят, - это то, чем естественный отбор должен быть сильно заинтересован», - говорит биологический антрополог Кэтрин Милтон из Калифорнийского университета в Беркли.
Но она предупреждает, что «хотя это интересно рассуждать, я не уверен, что количественная оценка энергии жевания корня свеклы по сравнению с козьим мясом сама по себе проливает слишком много света на энергетику развивающихся людей».
Милтон отмечает, что исследование не смогло рассмотреть многие факторы в уравнении древней диеты. Например, хотя потребление необработанного мяса может потребовать меньших усилий, чем клубней, древнее меню, вероятно, не ограничивалось этими элементами.
«Данные, которые мы имеем от недавних или существующих людей, добывающих пищу, предполагают, что они часто используют дикие растительные продукты, такие как монгонго (разновидность орехов, богатых калориями), томаты кустарников, семена травы, пальмовые фрукты, кедровые орехи и другие более богатые источники пищи - не клубни - как их основной источник ежедневных калорий », - говорит она.
«Таким образом, эта статья может поддержать мнение о том, что клубни как класс, возможно, стали иметь ключевое значение в рационе развития людей после того, как они могли обычно зависеть от мяса для удовлетворения своих потребностей в белке».
В любом случае, Либерман утверждает, что исследование создает пример того, как изменение в еде и пережевывании пищи повлияло на наш переход от охоты и собирательства к высокой кухне.
«До более 600 поколений назад предок каждого был охотником и собирателем. Часть этой системы - охота, часть - добыча и выкапывание клубней, а часть - сотрудничество и обмен среди людей. Но это также не может работать без обработки пищи », - говорит он.
«Это целое созвездие поведений проявляется около 2, 5 миллионов лет назад, и важно отметить, что обработка пищевых продуктов является фундаментальной частью помощи нашим предкам стать тем, кем мы являемся сегодня. Это одна из многих вещей, которые помогли сделать нас людьми».
