Хотя вам, вероятно, нравится несколько неторопливых приемов пищи каждый день, есть вероятность, что вы тратите очень мало времени и мышечных усилий на пережевывание пищи. Такая легкая еда очень необычна. Для сравнения: наши ближайшие родственники, шимпанзе, почти половину дня проводят жеванием, причем с гораздо большей силой.
Когда и как стало так легко есть? И каковы были его последствия?
Согласно новому исследованию Гарварда, наши предки между 2 и 3 миллионами лет назад начали тратить гораздо меньше времени и усилий на жевание, добавляя мясо в свой рацион и используя каменные инструменты для обработки пищи. По оценкам исследователей, такая диета могла бы спасти первых людей до 2,5 миллионов жеваний в год и сделать возможными дальнейшие изменения, которые помогли сделать нас людьми. Исследование описано в статье от 9 марта, опубликованной в Nature.Одна из самых больших загадок в эволюции человека заключается в том, как такие виды, как Homo erectus, развили меньшие зубы, меньшие лица и меньшие кишки, но сумели получить больше энергии из пищи, чтобы заплатить за свой больший мозг и тела, прежде чем было изобретено приготовление пищи. «Мы показали, что … обрабатывая пищу, особенно мясо, перед употреблением в пищу, люди не только уменьшают усилия, необходимые для ее пережевывания, но и гораздо эффективнее ее пережевывают», — сказала Кэти Зинк, первый автор исследования. и лектор, работающий в лаборатории Дэниела Либермана, профессора биологических наук Эдвина М. Лернера II.
Изменив свой рацион, включив в него всего 33 процента мяса, и обработав пищу — нарезав мясо и растолочь овощи — перед едой, Зинк и Либерман обнаружили, что мышечное усилие, требуемое на одно жевание, и количество жеваний, требуемых в день, было уменьшено почти на 100%. 20 процентов. Они также обнаружили, что, просто нарезав мясо с помощью простых инструментов, доступных более 2 миллионов лет назад, люди смогли проглотить меньшие, более легко усваиваемые кусочки, чем это было бы возможно без использования инструментов.
«Употребление в пищу мяса и использование каменных орудий для обработки пищи, по-видимому, привело к значительному сокращению челюстей, зубов и жевательных мышц, которое произошло в ходе эволюции человека», — сказал Зинк.Но протестировать такой простой процесс, как жевание, не так просто и не так привлекательно, как может показаться.
«То, что сделала Кэти, было творческим, но иногда, откровенно говоря, немного раздражало», — сказал Либерман. «Она не только заставляла людей приходить в лабораторию, жевать сырое мясо и другие продукты и выплевывать их, но и затем ей приходилось анализировать эти вещи».Субъекты питались не только едой или мясом.Чтобы приблизиться к жесткости и структуре игры, которую ели первые люди, Зинк и Либерман (после долгих экспериментов) решили использовать козу, которую испытуемые жевали в сыром виде, в то время как Зинк использовал инструменты, прикрепленные к их челюсти, чтобы измерить прилагаемое усилие.
В каждом испытании добровольцам в случайном порядке давали набор продуктов, приготовленных разными способами: сырые, нарезанные, измельченные и приготовленные из козьего молока, а также несколько овощей, включая морковь, свеклу и ямс. Пережевывая каждый кусочек до тех пор, пока он не сможет нормально проглотить, субъекты выплевывают пищу. Затем Цинк разложил отдельные частицы пищи на подносе, сфотографировал их и измерил их размер цифровым способом.
«Мы обнаружили, что люди не могут эффективно есть сырое мясо своими низко выступающими зубами. Когда вы даете людям сырую козу, они жуют, жуют и жуют, и большая часть козы все еще остается одним большим комком — это как жевательная резинка, "Сказал Либерман. «Но как только вы начнете обрабатывать его механически, даже если просто нарежете его, его эффективность при жевании будет драматической».Но зачем вообще учиться жеванию?«Жевание — одна из ключевых характеристик млекопитающего», — пояснил Либерман. «Большинство других животных, таких как рептилии, почти не пережевывают пищу — они просто глотают ее целиком.
Развитие способности пережевывать пищу на более мелкие частицы дало млекопитающим большой прилив дополнительной энергии, поскольку более мелкие частицы имеют более высокое отношение площади поверхности к объему. , позволяя пищеварительным ферментам более эффективно расщеплять пищу ».Однако большинство млекопитающих придерживаются относительно низкокачественной диеты — подумайте о коровах, которые едят траву и сено, — которые им необходимо проводить большую часть дня за жеванием. По словам Либермана, даже ближайшие родственники людей, обезьяны, диета которых состоит в основном из фруктов, должны тратить почти половину своего дня на пережевывание пищи, чтобы извлечь из пищи достаточно энергии.«Но мы, люди, сделали нечто действительно выдающееся», — сказал он. «Мы едим даже более качественную пищу, чем шимпанзе, и тратим на порядок меньше времени, пережевывая ее».
Однако внесение этого изменения поставило перед первыми людьми новую задачу.Одним из важнейших компонентов этой высококачественной диеты является мясо, которое, несмотря на высокую калорийность, очень трудно эффективно пережевывать людям.«В мясе много питательных веществ, но оно также очень эластично. Вы можете думать о нем как о резиновой ленте», — сказал Зинк. "Итак, проблема в том, что мы не можем сломать его с помощью наших плоских зубов с низким бугорком.
Но если вы разрежете его, вам не нужно будет использовать зубы, чтобы сломать его столько же, и вы проглотите гораздо меньше частицы. Готовка делает жевание еще проще ".
Эта предварительная обработка и связанное с ней сокращение жевательных усилий, по словам Зинка и Либермана, возможно, открыли дверь к одному из самых важных изменений образа жизни в эволюции человека — появлению охоты и собирательства.«С происхождением рода Homo … мы перешли от морды, больших зубов и больших жевательных мышц к меньшим зубам, меньшим жевательным мышцам и лицам без морды», — сказал Либерман. "Эти и другие изменения позволили осуществлять отбор для речи и других сдвигов в голове, таких как больший мозг. В основе этого, в некоторой степени, лежит простейшая технология из всех: нарезание мяса на более мелкие кусочки и измельчение овощей перед их жеванием. . "Влияние, которое более качественная диета и более легкое пережевывание пищи могло оказать на первых людей, становится очевидным, если вы вообразите, какой могла быть повседневная жизнь миллионы лет назад.«Предположим, вы отправляетесь на охоту на антилоп, таких как импала или куду, но в конце дня возвращаетесь с пустыми руками, что довольно часто случалось с древними людьми», — сказал Либерман. "Шимпанзе не могли выжить таким образом — им пришлось бы всю ночь есть.
«Однако после изобретения охоты и собирательства люди могут извлечь выгоду из разделения труда», — продолжил он. "Кто-то другой, возможно, вернулся с импалой или клубнями, которые вы могли бы съесть. И вместо того, чтобы тратить всю ночь на то, чтобы есть ее, вы потратили бы гораздо меньше времени, энергии и усилий, чтобы пережевывать ее, толкая или разрезая ее одним несколько каменных орудий. Какой драматический сдвиг! "Хотя многие аспекты нашей биологии изменились с появлением рода Homo, Зинк и Либерман сказали, что обработка пищи перед едой почти наверняка сыграла значительную роль.
«Одно из нововведений, которое помогло нам стать людьми, — это нарезка и измельчение нашей еды», — сказал Либерман. «Внеоральная обработка сначала с использованием каменных орудий, а затем с помощью приготовления пищи сыграла очень важную роль в эволюции человека, потому что она позволила выделить большие лица и большие зубы, которые затем позволили выбрать более короткие лица, которые были важны для речи, и позволили нам у нас большой мозг и большие тела. Отчасти мы стали тем, кем являемся, потому что меньше жуем ».