Ранні дієти людини

Ендрю Нг

Стара приказка "Ти те, що ти їси" набуває нового значення в найбільш всеосяжному аналізі ранніх зубів людини з Африки.

До приблизно 3,5 мільйонів років тому ранні люди майже вечеряли листям та плодами з дерев, чагарників та трав - подібно до сучасних горил та шимпанзе. Однак приблизно 3,5 мільйона років тому ранні людські види люблять Австралопітек афаренсіс і Кеніантропу платоп також почав чинити шкоду на травах, осоці та сукулентах - або на тваринах, які їли ці рослини.

Свідчення цього значного розширення дієти записані в хімічному складі зубів наших предків. Про ці висновки повідомляється в серії з чотирьох статей, опублікованих цього тижня в Праці Національної академії наук, міжнародною групою вчених, розподілених на трьох континентах.

"У цих роботах представлені найвичерпніші на сьогодні дослідження на основі ізотопів ранніх дієт людини", - каже Зересенай Алемсегед, старший куратор і кафедра антропології Академії, та співавтор двох робіт (доступні тут і тут). "Оскільки годування є найважливішим фактором, що визначає фізіологію, поведінку організму та його взаємодію з навколишнім середовищем, ці результати дадуть нам нове розуміння еволюційних механізмів, які сформували нашу еволюцію".

Рослини можна розділити на три категорії залежно від їх методу фотосинтезу: C3, C4 та CAM. Рослини С3 (дерева, чагарники та трави) можна хімічно відрізнити від рослин С4/САМ (трави, осоки та сукуленти), оскільки останні містять більшу кількість важчого ізотопу вуглецю-13 у своїх тканинах. Коли рослини споживаються, ізотопи включаються у власні тканини тварини, включаючи емаль зубів, що розвиваються. Навіть через мільйони років вчені можуть виміряти відносну кількість вуглецю-13 в емалі зубів і зробити висновок про кількість С3 проти рослин С4/САМ у раціоні тварини.

"Ми маємо хімічну інформацію про те, що їли наші предки, простіше кажучи, це як шматочок їжі, застряглий між зубами і збережений мільйони років", - говорить Алемсегед.

Ці статті представляють перший випадок, коли вчені проаналізували дані ізотопів вуглецю з усіх ранніх видів людини, для яких існують значні зразки: 175 зразків, що представляють 11 видів, віком від 4,4 до 1,3 мільйона років. Результати показують, що до 3,5 мільйонів років тому ранні люди їли майже виключно рослини С3. Але, починаючи приблизно 3,5 мільйона років тому, ранні люди також набули смаку до рослин C4/CAM, навіть незважаючи на те, що їх середовище, здавалося, було приблизно подібним до їхніх предків. Пізніший рід Гомо, включаючи сучасний Homo sapiens, продовжує тенденцію вживання суміші рослин C3 і C4/CAM - насправді люди, які насолоджуються картопляним пюре з кукурудзою, практикують 3,5-мільйонну звичку.

Те, що дослідження не можуть виявити, це точна ідентичність їжі та чи включали вона також тварин, які їли рослини C4/CAM (не менш дійсний спосіб отримання вуглецю-13). Можливі страви, одержувані з C4/CAM, включають насіння і коріння трави, підземні стебла осоки, терміти, сукуленти або навіть дрібну дичину та вилучені туші. У 2010 році Алемсегед та його дослідницька група опублікували найперші докази споживання м’яса за допомогою інструментів, що датуються 3,4 мільйонами років тому - додатковий ряд доказів, що свідчать про зміну дієти в еволюції людини.

«Зміна ізотопного сигналу, задокументована новими дослідженнями, разом із доказами вживання м’яса в Росії Австралопітек афаренсіс від Дікіки приблизно 3,5 мільйона років тому, передбачає розширення дієтичної адаптації виду ”, - говорить Алемсегед.

Автори статей цього тижня також взяли проби скам’янілостей жирафів, коней та мавп з тих самих середовищ і не побачили суттєвих змін їхніх значень ізотопу вуглецю з часом - припускаючи, що унікальна дієтична трансформація ранніх людей не стосувалася інших ссавців на Африканська савана. Однак питання про те, що спричинило перетворення, залишається невирішеним.

Ендрю Нг - менеджер з комунікацій в Каліфорнійській академії наук.

Зображення: Національний музей Кенії. Фотографії Майк Хетвер, Ян Демінг