Хорошее питание - залог большого ума.
Мозг - самая энергетически "Дорогая" часть человеческого организма. По-видимому, радикальное увеличение мозга в ходе эволюции гоминид не могло осуществиться без столь же радикального улучшения питания. Считается, что быстрый рост мозга у ранних архантропов (Homo Erectus / Homo Ergaster) был связан с увеличением доли мясной пищи в рационе
. В последнее время растет число свидетельств в пользу того, что увеличению мозга также способствовали приготовление пищи на огне и замедление раннего развития детей.
Что ни говори, а главным нашим отличием от ближайших родственников - шимпанзе или, скажем, австралопитеков - является огромный мозг. При всех очевидных преимуществах этого эволюционного приобретения, оно имеет и оборотную сторону: мозг потребляет уйму калорий, которые надо где-то добывать. На содержание мозга уходит 60% всей энергии, используемой новорожденным младенцем. У взрослых расходы снижаются до 25%, но и это непомерно много по сравнению с высшими обезьянами (8%. При этом, однако, люди в целом потребляют не больше калорий, чем обезьяны того же размера. За счет чего достигается экономия? В случае с современным человеком ответ представляется очевидным: мы питаемся пищей, которая гораздо легче усваивается - это позволяет снизить энергетические затраты на пережевывание и переваривание.
А как обстояло дело у наших предков? Обзору современных представлений в этой области посвящена статья, опубликованная в журнале Science. Антропологи давно предполагали, что наблюдаемое в эволюции гоминид поэтапное увеличение мозга обязательно должно было сопровождаться соответствующими изменениями рациона.
У ранних представителей человеческой эволюционной линии - австралопитеков - мозг был не больше, чем у современных человекообразных обезьян (примерно 400-450 куб. См. Около 2 млн лет назад он начал понемногу увеличиваться и резко вырос (до 1000 куб. См) у ранних архантропов (Homo Ergaster / Homo Erectus. Второй период быстрого увеличения мозга (до 1300-1500 куб см) приходится на время между 500 и 200 тыс. Лет назад, то есть на период становления двух наиболее продвинутых видов, венчающих эволюционное древо гоминид: Homo Sapiens и Homo Neanderthalensis.
Резкое увеличение мозга у ранних архантропов традиционно связывалось с ростом потребления мясной пищи. Действительно, есть прямые археологические свидетельства того, что мясо играло заметную роль в рационе архантропов. Были они умелыми охотниками или только собирали падаль - этот вопрос активно дискутируется, но факт остается фактом: они действительно притаскивали на свои стоянки туши животных или их части и скребли кости своими каменными орудиями.
Но только ли в мясной пище тут дело? В 1999 году была выдвинута гипотеза о том, что ранние архантропы, появившиеся около 1, 9 млн лет назад, уже умели готовить пищу на огне, что позволило резко снизить затраты организма на ее усвоение. Гипотеза на косвенных данных основывалась. Например, на том, что у ранних архантропов увеличился не только мозг, но и общий размер тела. Кроме того, у них уменьшились зубы. Это означает, что им теперь приходилось меньше работать челюстями. Для сравнения, шимпанзе тратят на жевание в среднем 5 часов в сутки, а современные охотники - собиратели, готовящие пищу на огне, - только один час.
В последующие годы автор гипотезы Ричард рэнгэм (Richard Wrangham) и его коллеги провели ряд любопытных экспериментов для подтверждения этой идеи. Они кормили разных животных (например, мышей и бирманских питонов) сырым и вареным мясом. Питоны на переваривание вареного мяса тратили на 12, 7% меньше энергии, а если мясо еще и пропустить через мясорубку, экономия достигала 23, 4%. Множество фактов свидетельствует о том, что энергетический выигрыш такого масштаба вполне ощутимо сказывается на конкурентоспособности животных и должен поддерживаться отбором. Группы древних людей, научившиеся готовить пищу, должны были размножаться значительно быстрее, чем их отсталые сородичи - сыроядцы.
Мыши, питавшиеся вареным мясом, за пять недель набрали на 29% больше веса, чем такие же мыши, которых кормили сырым мясом (при одинаковой калорийности рациона. Это означает, что смена рациона у древних людей могла практически мгновенно - даже без всякой эволюции - сказаться на их размерах.
Гипотеза представляется вполне логичной, но есть одна проблема: никаких свидетельств использования огня древнейшими архантропами пока не обнаружено. На сегодняшний день самое древнее бесспорное кострище (с обгорелыми камнями, семенами и деревяшками) обнаружено в Палестине и имеет возраст 790 тыс. Лет. Правда, известно около десятка более ранних свидетельств использования огня. Например, в двух местах в восточной Африке - в Кении (кооби - фора) и Танзании (олдувайское ущелье) - недавно найдены обгорелые кремневые орудия и куски обожженной глины возрастом 1, 5 млн лет, и в обоих случаях поблизости обнаружены кости Homo Erectus. Аналогичные Находки примерно того же возраста сделаны и в южной Африке. К сожалению, во всех этих случаях исследователям не удалось строго доказать, что огонь, оставивший свои метки на камнях и костях, находился под контролем человека. Не исключено, что это следы естественных пожаров. По крайней мере, ничего похожего на очаги или обложенные камнями кострища найти не удалось.
На прошедшей в апреле в кембриджском университете конференции приматологов и палеоантропологов мнения экспертов по поводу гипотезы рэнгэма разделились. Многие специалисты полагают, что сама по себе идея хороша, но вот с датировкой автор ошибся. Более вероятно, что люди начали готовить пищу на огне значительно позже, примерно 200-300 тыс. Лет назад. Для этого времени уже есть прямые археологические свидетельства кулинарной активности наших предков. В этом случае "Кулинарная Революция" помогает объяснить не первый, а второй период быстрого роста мозга и уменьшения зубов - тот, который был связан со становлением сапиенсов и неандертальцев. Что же касается первого периода, связанного с появлением ранних архантропов, то для его объяснения, вероятно, вполне достаточно увеличения доли мяса в рационе - пусть и сырого (или, может быть, слегка протухшего - этот метод "Кулинарной Обработки" мяса до сих пор практикуется народами севера и, скажем, бурыми медведями.
Последовательный переход ко всё более легко усваиваемой пище не только снизил энергетические затраты на жевание и пищеварение, но и создал предпосылки для уменьшения объема пищеварительной системы, что тоже дало немалую экономию. В 1998 году британские антропологи Лесли айелло (Leslie Aiello) и питер уилер (Peter Wheeler) обнаружили у приматов обратную корреляцию между размерами мозга и пищеварительной системы. Обезьяны поумнее, как выяснилось, едят больше высококалорийной пищи (насекомые, птичьи яйца и т. п. ), и пищеварительная система у них меньше. Виды с небольшим мозгом налегают в основном на легкодоступную, но малопитательную ищу (листья, плоды), и пищеварительный тракт у них длиннее. Сначала предполагали, что это всеобщая закономерность, но потом оказалось, что у многих других животных данная корреляция не прослеживается.
В ходе дальнейших исследований было показано, что обратная корреляция между размером мозга и длиной пищеварительного тракта выявляется только у животных с замедленным развитием, иначе говоря, с долгим детством. В журнале Journal of Human Evolution в настоящее время готовится к печати статья американских антропологов Карела ван шаика (Carel van Schaik) и Нэнси бэррикман (Nancy Barrickman), в которой показано, что у приматов долгое детство к тому же является необходимым условием формирования крупного мозга.
Что касается наших предков, то в их эволюции радикальное замедление роста и созревания, сопровождавшееся увеличением продолжительности жизни, совпадает с появлением первых архантропов. Это, в свою очередь, косвенно свидетельствует о существенных изменениях образа жизни и взаимоотношений с окружающей средой, поскольку замедленное развитие и долгое детство могут позволить себе только существа, имеющие очень хорошие шансы на выживание (низкую смертность) во взрослом состоянии.