Наші людські предки мали дієту, багату травою

Лоуренс Леблон для redOrbit.com - Ваш Всесвіт Інтернет

Чотири нові дослідження по-новому подивилися на раціон наших предків і виявили, що їх поведінка приблизно 3,5 мільйона років тому змінила ігри для ранніх людей. Мавподібна дієта, що включала трави та осоку, відкрила шлях до дієти, багатої на зерно, м’ясо та молочні продукти від випасу тварин.

У першому з чотирьох досліджень дослідники з Університету Колорадо Боулдер провели високотехнологічні тести на зубній емалі древніх останків. Тести показують, що чотири мільйони років тому гомініди в Африці харчувались як шимпанзе, що складалося переважно з фруктів та деяких листків, за словами професора антропології МС Метта Спонхаймера, головного автора дослідження. Незважаючи на те, що трави були доступні, гомініди деякий час в основному ігнорували їх як джерело їжі.

"Ми точно не знаємо, що сталося", - сказав Шпонгеймер. "Але ми знаємо, що приблизно 3,5 мільйона років тому деякі з цих гомінідів почали їсти те, чого раніше не їли, і цілком можливо, що ці зміни в харчуванні стали важливим кроком у становленні людини".

Стаття Шпонгеймера була опублікована цього тижня в Інтернеті у Збірнику Національної академії наук (PNAS) разом із трьома іншими відповідними статтями.

До цього новаторського дослідження вчені проаналізували зуби 87 гомінідів. У новому документі з МС представлена інформація про додаткові 88 зразків, включаючи п'ять раніше не аналізованих видів гомінідів.

ВУГЛЕВІЧНІ СИГНАЛИ

Спонхаймер, який спеціалізується на аналізі стабільних ізотопів, порівняв окремі форми того самого хімічного елемента в скам'янілих зубах. Ізотопи вуглецю, отримані від древніх гомінідів, можуть допомогти дослідникам скласти типи рослин, які їли ще колись, зауважив він.

Сигнали вуглецю від древніх зубів походять від двох різних фотосинтетичних шляхів, додав він. Сигнали С3 надходять від рослин, таких як дерева та кущі, а С4 - від трав та осоки. Знос зубів також дав більше інформації про тип їжі, яку їли ці зразки гомінідів.

Після еволюції від австралопітеків рід Homo, ймовірно, розширив свій вибір їжі. У цей час один короткий, прямостоячий гомінід, відомий як Paranthropus boisei зі східної Африки, рухався до дієти типу С4. Спочатку його називали "Людиною Лускунчик" через його великі плоскі зуби та потужні щелепи, а потім цей вид був перевизначений, і вчені теоретизували, що задні зуби насправді використовувались для подрібнення трав та осоки, пояснив Спонхаймер.

"Зараз ми маємо перші прямі докази того, що із збільшенням щокових зубів у гомінідів їх споживання таких рослин, як трави та осока, зросло", - сказав він. "Ми також спостерігаємо диференціацію ніш між Homo та Paranthropus - здається ймовірним, що Paranthropus boisei харчувався відносно обмежено, тоді як представники роду Homo їли більшу кількість різноманітних речей".

"Рід Paranthropus вимер приблизно 1 мільйон років тому, тоді як рід Homo, який включає нас, очевидно, ні", - сказав Спонхаймер.

Шпонгеймер зазначив, що все ще залишаються загадкові відмінності в еволюційному дереві гомінідів у Східній Африці та Південній Африці. P. robustus на півдні Африки був анатомічно подібним до свого двоюрідного брата P. boisei у східній Африці, але новий аналіз показує, що у цих двох видів зуби мали дуже різний ізотопний склад вуглецю. P. robustus, здається, споживав неабияку кількість рослинності С3 разом із розвиненою дієтою С4.

"Це, мабуть, стало одним з найбільших сюрпризів для нас на сьогодні", - сказав Шпонгеймер. "Ми загалом вважали, що види Paranthropus - це лише варіанти на одну і ту ж екологічну тему, і що їх раціон, ймовірно, не буде відрізнятися більше, ніж у двох тісно пов'язаних мавп в одному лісі".

"Але ми виявили, що їх раціон відрізнявся настільки ж ізотопічно, як і лісових шимпанзе та саванських бабуїнів, що може свідчити про їх раціон приблизно настільки ж різний, як і раціон приматів", - сказав він. «Древні скам'янілості не завжди виявляють те, що ми думаємо, що вони будуть. Перевагою цього розриву є те, що він може навчити нас багато чому, включаючи необхідність обережності у висловлюванні про дієти давно мертвих тварин ».

Тюре Серлінг, геохімік з Університету штату Юта, і провідний автор двох з чотирьох статей, опублікованих в Інтернеті в PNAS, сказав: "Нарешті, ми подивимось на 4 мільйони років харчової еволюції людей та їхніх предків".

«Протягом тривалого часу примати застрягли у старих ресторанах - листі та фруктах - але 3,5 мільйона років тому вони почали вивчати нові можливості харчування - тропічні трави та осоки, - які випасали тварини задовго до цього, приблизно 10 мільйонів років тому ", - сказав Серлінг, коли африканська савана почала розширюватися.

Він зазначив, що тропічні трави надали раннім гомінідам новий варіант харчування, і все більше доказів того, що наші предки покладались на цей ресурс; як не дивно, але більшість приматів сьогодні все ще не їдять трав.

Шість-сім мільйонів років тому в Східній Африці було багато трав’янистих саван та трав’янистих лісів. Але питання, яке залишається, полягає в тому, чому наші предки не почали користуватися цим ресурсом менше ніж чотири мільйони років тому.

Ізотопний метод може скласти хорошу картину того, які типи рослинності було спожито, але він не може розрізнити, які частини цих рослин були з'їдені, такі як листя, стебла, насіння або коріння. Він також не може точно визначити, коли наші предки почали отримувати значну частину своєї трави через споживання комах, що поїдають траву, або від випасу тварин.

Серлінг зазначив, що прямих доказів відбирання м’яса не спостерігається приблизно 2,5 мільйона років тому, а остаточні докази полювання існують лише 500 000 років тому. Нові докази дійсно розкривають деякі загадки щодо того, що було на тарілках наших предків, але все ще залишаються невизначеності, додав він.

"Ми не знаємо, чи були вони рослиноїдними чи хижаками, чи їли вони рибу [яка залишає зубний сигнал, схожий на поїдання трави], чи їли вони комах, чи їли суміші з усього цього" він сказав.

Ці чотири статті з’являються в журналі PNAS цього тижня.

Статтю про зуби гомінідів з району Хадар-Дікіка в Ефіпої написав провідний автор Джонатан Вінн, директор програми Відділу наук про Землю NSF, під час відпустки з Університету Південної Флориди. Інші провідні автори - Вільям Кімбел з Університету штату Арізона та вчений Каліфорнійської академії наук Зересенай Алемсегед.

Одна з робіт Серлінга - про зуби басейну Туркана в Кенії, яка співпрацює з провідним автором палеоантропологом Мівом Лікі з Інституту басейну Туркана та геологом Френком Брауном з Університету Юти. Інша його стаття присвячена бабуїновим дієтам.

Дослідницька робота Шпонгеймера узагальнює інші три дослідження.

ІСТОРІЯ ДІЄТРИ

Попередні дослідження показали, що ранній родич людини, Ardipithecus ramidus ("Арді"), з Ефіпої їв переважно листя та плоди С3.

Між 4,2 і 4 мільйонами років тому на кенійській стороні басейну Туркани Серлінг припускає Аус. анаменз живився щонайменше на 90 відсотків листям і фруктами - тією ж дієтою, яку мають сучасні шимпанзе.

До 3,4 мільйонів років тому Він описує Аус. afarensis Ефіопського басейну промивання, що живе на багатій дієті (в середньому 22 відсотки) трав і осоки С4, яка сягає від нуля до 69 відсотків їх раціону.

Перехід на рослинність С4 "документує етап трансформації в нашій екологічній історії", сказав Вінн.

Багато вчених раніше вірили Аусу. afarensis мав мавподібну дієту С3. Залишається загадкою, чому саме Аус. afarensis розширив своє меню до трав С4, коли його ймовірний предок Аус. анамензу, ні, хоча обидва населені місця проживання в саванах, каже Вінн.

Крім того, приблизно 3,4 мільйона років тому, родич платоногих кеніантропів перейшов на дуже різноманітний раціон рослинності як С3, так і С4. Середній показник склав 40 відсотків трав та осоки, однак особини варіювались в широких межах, їли десь від 5 до 65 відсотків, пояснив Серлінг.

У дослідженні бабуїна Серлінга він представив висновки, що два вимерлі кенійські види бабуїнів представляють єдиний рід приматів, який в основному харчувався травами протягом своєї історії.

“Theropithecus brumpti харчувався 65-відсотковою дієтою з трави та осоки, коли бабуїни жили від чотирьох до 2,5 мільйонів років тому, що суперечить попереднім твердженням, що вони їли лісову їжу. Теропітек освальді харчувався 75-відсотковою трав'яною дієтою до двох мільйонів років тому та 100-відсотковою трав'яною дієтою до мільйона років тому. Обидва види вимерли, можливо, через конкуренцію копита, що пасеться ».

Більшість сучасних бабуїнів їдять лише трави прохолодного сезону С3.

Дослідження фінансували Національний науковий фонд (NSF), Національний науково-дослідний фонд у Південній Африці, Фонд Лікі, Фонд Веннера-Грена, Університет штату Арізона, Фонд досконалості Декатету CU-Боулдер та Університет Джорджа Вашингтона (GWU ).

Коментарі

Надана інформація не є заміною поінформованого медичного працівника. Будь ласка, проконсультуйтеся з фахівцем, перш ніж вживати будь-які дії