Гаряча їжа та ріст мозку - від горщика до голови - знання
Актуальні новини в Süddeutsche Zeitung
Панель приладів
економіка
Мюнхен
Культура
суспільство
Знання
Гаряча їжа та ріст мозку: від горщика до голови
Дослідники підозрюють, що приготована їжа колись дозволяла мозку первісних людей рости. Однак досі незрозуміло, коли наші предки навіть вчилися готувати.
Десять років тому холодним зимовим вечором Річард Врангам лежав перед каміном у своєму будинку в Бостоні. Полум'я несло його думки до найдавніших предків людини, які використовували такий вогонь для приготування їжі.
Відкрити малюнок на новій сторінці
Модель Неадерталера: енергія, що економиться за рахунок споживання м’яса
Він задумав, як невелика група Homo erectus присідає біля багаття в Африці, підсмажуючи ногу гну та діливши обпалені шматочки бульби. Кулінарія - одна з небагатьох видів діяльності, якою користуються лише люди, як знав приматолог з Гарвардського університету.
Він також знав, що попереднє перетравлення їжі під час приготування їжі допомагає людям зберігати енергію, перетравлюючи її. І раптом він зрозумів, що кулінарія могла дати пралюдям велику еволюційну перевагу. Згідно з його теорією, це дозволило мозку різко рости.
Для Врангама відповідь на таємницю людського розвитку лежить у каструлі: звідки люди брали енергію, щоб мати можливість собі дозволити великий мозок?
Центральна нервова система Homo sapiens ненаситна. У спокійного новонародженого мозок використовує 60 відсотків енергії. У дорослих він становить 25 відсотків; Мавпи працюють своїм мозку в середньому, використовуючи близько восьми відсотків енергії, яку вони споживають.
Загалом, однак, люди не споживають більше калорій, ніж порівнянні тварини - у маленьких жінок рівень метаболізму приблизно такий же, як у великих шимпанзе.
Підвищення енергії від м’яса
Загальним поясненням цього є те, що люди економили енергію, скорочуючи травні шляхи, як тільки вони перейшли на більш якісну дієту з більшою кількістю м’яса.
Врангам вважає, що наші предки також почали готувати, щоб вони могли з'їдати однакову кількість калорій з меншими зусиллями.
Зараз приматолог обґрунтовує ідею кінця 1990-х великим обсягом нових даних. "Навіть незначні зміни в раціоні можуть мати великий вплив на виживання та розмноження", - говорить він.
Деякі його колеги захоплені. Нові результати показали "фундаментальне значення енергетичного бюджету для еволюції людини", - говорить Роберт Фолі з Кембриджського університету у Великобританії.
Але не всі дослідники впевнені, що перший прийом їжі був приготований 1,6 мільйона років тому, коли мозок виду Homo erectus різко збільшився.
Однак навіть вчені, які критикують тезу про приготування їжі, погоджуються з тим, що щось важливе, мабуть, сталося в енергетичному бюджеті долюд. Між 1,9 мільйонами та 200 000 роками до теперішнього часу предки людини потроїли розмір мозку.
Мабуть, ключем до цього було споживання м’яса. Навіть найдавніші кам’яні знаряддя, артефакти віком 2,7 мільйона років з Гона в Ефіопії, використовували гомініди для вирізання падалі.
Але знадобилося більше мільйона років, щоб змінилася анатомія. Тільки у 1,6 мільйона старого еректусного черепа було вдвічі більше мозку, ніж у голів старих видів, говорить палеоантрополог Алан Уокер з Пенсильванського державного університету. Тоді знахідки показують, що Homo erectus затягував туші тварин у свій табір. Зуби, щелепа та кишечник зменшились.
Пітони як дегустатор
Звичайне пояснення полягає в тому, що долюдина була кращим мисливцем і шукачем падалі, ніж його попередники.
Але одна дієта тартару з гну та сашімі антилопи не може пояснити кардинальних змін, вважає Врангам. Інші тварини пристосувалися б до сирого м’яса з більшими зубами. Homo erectus, напевно, почав смажити здобич, при цьому коренеплоди були гарніром або заміною, якщо мисливці не мали успіху. "Кулінарія виробляє м'яку високоенергетичну їжу", - говорить він.
Він зробив це в лабораторії зі Стівеном Секором з Університету Алабами. Секор вивчає метаболізм земноводних та плазунів.
Тому команда провела тест порівняння з 24 пітонами з Бірми. Вони отримували м’ясо у вареному або сирому вигляді. Дослідники вимірювали споживання енергії під час травлення, використовуючи потребу в кисні. Якщо змії отримували варене м’ясо, вони економили майже 13 відсотків енергії.
Пілотне дослідження з мишами також підтверджує тезу Врангема: якщо гризунам давали дієту з вареним м’ясом, вони за п’ять тижнів набирали ваги на 29 відсотків більше, ніж особи, яким давали сире м’ясо. Згідно з попередніми результатами, вони також були довші на чотири відсотки, незважаючи на те, що в цілому споживають менше калорій.
Жування витрачало енергію
Тепло від варильного вогню гелює колагенову матрицю в м’ясі і відкриває в рослинах міцно вплетені молекули вуглеводів, завдяки чому поживні речовини легше засвоюються. Це зменшує час, необхідний для жування. Шимпанзе в середньому займає п’ять годин, щоб пережовувати їжу, тоді як мисливці та збирачі, які готують їжу, жують лише годину на день.
"Це така приємна заява", - говорить Леслі Айелло, президент Фонду Веннера-Грена в Нью-Йорку. Вона теж інтерпретує менші зуби Homo erectus таким чином, що йому більше не довелося пережовувати багато твердої їжі. "Якби ми мали докази пожежі!"
Дійсно, це камінь спотикання для дисертації Врангама: приготування їжі вимагає контролю над вогнем. Беззаперечним свідченням звичного приготування їжі будуть кам'яні каміни або глиняні посудини.
Але найдавніші знахідки обвугленого кременю, насіння та деревини за каміном, віком 790 000 років, походять з Ізраїлю. Врангам визнає, що це було б занадто пізно для його теорії. Докази пожежі часто неоднозначні.
Насправді десяток дослідницьких груп інтерпретують знахідки як свідчення багаття, майже досить старого для дисертації Врангама. Наприклад, палеоантрополог Джек Гарріс з Університету Рутгерса знайшов згорілі кам'яні знаряддя праці та глину в ущелині Олдувай у Танзанії та Кобі Фора в Кенії, яким вік 1,5 мільйона років. В обох місцях є сліди Homo erectus.
Можливо, просто кущик
Але там, де колись був дим, кухонний вогонь не обов’язково горів. Жодна з дослідницьких груп не може виключити, що природні пожежі залишили обгорілі сліди. Гарріс, однак, стверджує, що пожежа, що готується, може досягати 600-800 градусів Цельсія, тоді як кущові пожежі іноді отримують лише 100.
Однак експерти Homo erectus не впевнені, що долюдини були кухарями. Уокер каже, що інакше вони знайшли б сліди багаття з кістками або знаряддями, знайденими поблизу.
Нейробіолог Джон Олман з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені додає: "Я думаю, що процес Врангама помилковий. Кулінарія пов'язана лише зі швидким зростанням мозку неандертальців". Палеоантрополог Лорінг Брейс з Університету Мічигану також говорить: "Долюди контролювали вогонь близько 800 000 років тому, але вони систематично використовували його менше 200 000 років для приготування їжі".
Відсутність доказів не змушує всіх професіоналів відкидати тези Врангама. Карел ван Шайк з Цюріхського університету вважає, що кулінарія відіграла важливу роль на початку, поряд з іншими адаптаціями, які дозволили збільшити мозок.
Леслі Айєлло каже, що ріст голови був, мабуть, щасливим збігом обставин, кілька факторів підкріпили один одного: більше споживання м'яса, менша кількість кишечника, приготування їжі і, можливо, більша ефективність у вертикальній ходьбі та бігу.
Послідовність цих енергозберігаючих інновацій знаходиться в центрі дискусій між дослідниками. Докази приготування страв знайти найважче. "Але нитки поступово зближуються", - говорить Айєлло.
Цей текст взято з поточної редакції Наука, міжнародний науковий журнал, виданий AAAS. Німецька адаптація: Крістофер Шредер.