Храните, които ни направиха хора

Поведенческата адаптация предшества морфологичната промяна в човешката еволюция

Ваня Милева Последна промяна на 04 август 2025 в 00:00 81 0

три черепа на наши предци

Кредит От ляво надясно: Public domain; Don Hitchcock; Fernando Losada Rodríguez
Изследователи съобщават, че зъбите на хоминините, особено кътниците, са станали по-малки и по-дълги през хилядолетията, за да се приспособят към нарастващото количество в храната на жилави тревисти растения, наречени житоподобни растения (лат. Graminoid) или граминоиди, и техните подземни грудки. Те откриват, че житоподобните  треви са станали част от диетата на нашите предци преди около 3,8 милиона години с далечния човешки роднина Australopithecus afarensis (вляво). Преди около 2,3 милиона години ранният човек Homo rudolfensis (в центъра) е имал редовен достъп до богати на въглехидрати подземни растителни органи като грудки, луковици и растения със сочни корени. Но тази промяна в диетата изпреварва еволюцията на зъбите до преди около 2 милиона години, когато видове като Homo ergaster (вдясно) показват рязка промяна в размера и формата на зъбите, по-подходящи за хранене и разграждане на сготвени растителни тъкани, за да извлекат хранителните си вещества.

Много преди еволюцията да ги е снабдила с правилните зъби, ранните хора са започнали да ядат жилави треви и нишестени грудки – храни, богати на енергия, но трудни за дъвчене. Ново проучване разкрива, че тази смела промяна в храненето се е случила 700 000 години преди да се развият идеалните зъбни характеристики, които да се справят с нея.

Диетата, която ни направи хора

Промяната на местообитанията на ранните хора от буйни африкански гори в тревисти пространства, нуждата им от лесни източници на енергия ги е накарала да започнат да се хранят с треви, особено зърнени и нишестена растителна тъкан, скрита под земята под формата на грудки, луковици и кореноплодни.

Ново проучване показва, че хоминините са започнали да се хранят с тези богати на въглехидрати храни, преди да са имали идеалните зъби за това.

Хоминини и хоминиди

Хоминините са всички видове древни човеци, които са по-тясно свързани с хората, отколкото със шимпанзетата, включително и съвременни хора (род Homo, австралопитеци и др.), а хоминидите са всички съвременни и изчезнали човекоподобни маймуни - горили, шимпанзета, орангутани (без гибони) и хора, както и техните непосредствени предшественици.

Изследването предоставя първите доказателства от човешки фосили за т. нар. "поведенчески инстинкт", при който поведението, полезно за оцеляването, се появява преди физическите адаптации, които го улесняват, съобщават изследователите от Университета в Дартмут в статия, публикувана в списание Science.

"Поведенчески инстинкт" е концепция в еволюционната биология, при която промените в поведението предшестват и влияят на еволюцията на физическите черти. Това предполага, че действията на животното могат да създадат нов отборен натиск, водещ до развитието на нови морфологични характеристики или адаптации. По същество поведението действа като катализатор за морфологична еволюция.

Авторите на изследването да анализирали фосилизирани зъби на хоминини за въглеродни и кислородни изотопи, останали от консумацията на растения, наречени граминоиди (житоподобни растения, лат. Graminoid), които включват треви и семена.

Изследователите откриват, че древните хора са се насочили към консумацията на тези растения много по-рано, отколкото зъбите им са еволюирали, за да ги дъвчат ефективно. Едва 700 000 години по-късно еволюцията най-накрая ги е настигнала под формата на по-дълги кътници, подобни на тези, които позволяват на съвременните хора лесно да дъвчат твърди растителни влакна.

Констатациите показват, че успехът на ранните хора е следствие от способността им да се адаптират към нова среда въпреки физическите си ограничения, отбелязва Люк Фанин (Luke Fannin), постдокторант в Дартмут и водещ автор на изследването.

"Можем категорично да кажем, че хоминините са били доста гъвкави, що се отнася до поведението, и това е било тяхно предимство", коментира Фанин. "Като антрополози, ние говорим за поведенческите и морфологичните промени като еволюиращи в синхрон. Но открихме, че поведението може да бъде само по себе си еволюционна сила, с големи последици за морфологичната и хранителната траектория на хоминините."

Изотопният анализ преодолява трайното предизвикателство за идентифициране на факторите, които са причинили появата на нови поведения – защото поведението не се вкаменява, обяснява Натаниел Домини (Nathaniel Dominy), професор по антропология в Дартмут и старши автор на изследването.

Обикновено антрополозите предполагат поведението въз основа на морфологични черти, но за да се появят във фосилите тези чети може да е нужно много време – половин милион години или повече.

"Но тези химически признаци са безпогрешна следа за хранене с трева, която е независима от морфологията", заявява Домини. "Те показват значително забавяне между това ново хранително поведение и необходимостта от по-дълги кътници, за да се справят с физическото предизвикателство на дъвченето и смилането на твърди растителни тъкани."

Екипът анализира зъбите на различни видове хоминини, започвайки с далечния човешки роднина Australopithecus afarensis, за да проследи как консумацията на различни части от житноподобни растения се е развивала през хилядолетията. За сравнение, изследователите анализират и фосилизираните зъби на два изчезнали вида примати, живели приблизително по същото време - гигантски сухоземни маймуни, подобни на павиани, наречени теропити, и малки маймуни, хранещи се с листа, наречени колобини.

И трите вида са се адаптирали от плодове, цветя и насекоми към треви и острици между 3.4 милиона и 4.8 милиона години, съобщават изследователите. Това е било въпреки липсата на зъби и храносмилателна система, оптимални за консумация на тези по-жилави растения.

острицаРастение от семейство Острицови (Cyperaceae). Кредит: Wikimedia Commons 

Проучването установява, че хоминините и двата примата са имали сходни растителни диети допреди 2.3 милиона години, когато изотопите на въглерода и кислорода в зъбите на хоминините са се променили рязко. Този рязък спад и в двете изотопни съотношения предполага, че човешкият предшественик по това време, Homo rudolfensis, е намалил тревите и е консумирал повече вода, бедна на кислород.

Изследователите излагат три възможни обяснения за този скок, включително че тези хоминини са пили много повече вода от други примати и животни от саваната или че внезапно са възприели начин на живот, подобен на хипопотам - потопени във вода през целия ден, като се хранят през нощта.

Според авторите на изследването, обяснението, което най-добре съответства на известните факти за поведението на ранните хора, е че по-късните хоминини са получили редовен достъп до подземни растителни храни като грудки, луковици и кореноплодни. В тези части много житноподобни растения съхраняват големи количества въглехидрати, далеч от растителноядните животни, се открива и вода, бедна на кислород.

Преходът от треви към тези високоенергийни растителни тъкани би имал смисъл за вид, чиято популация и физически размер нарастват, разказва Фанин. Тези подземни скривалища са били изобилни, по-малко рискови от лова и са осигурявали повече хранителни вещества за разрастващите се мозъци на ранните хора. След като вече са употребявали каменни инструменти, древните хора са могли да изкопават грудки, луковици и кореноплодни растения, като са се сблъсквали с малка конкуренция от други животни.

"Предполагаме, че това преминаване към подземни храни е бил ключов момент в нашата еволюция", заявява Фанин. "Тази промяна е създала излишък от въглехидрати, който е бил постоянен – нашите предци са имали достъп до тях по всяко време на годината, за да хранят себе си и други хора."

Измерванията на зъбите на хоминините показват, че макар те да стават постоянно по-малки – свивайки се с около 5% на всеки 1000 години – моларите стават по-дълги, съобщават изследователите. Преминаването на хранителния режим на хоминините към граминоиди изпреварва тази физическа промяна през по-голямата част от историята им.

Но проучването установи, че съотношението се е обърнало преди около 2 милиона години с Homo habilis и Homo ergaster, чиито зъби са показали рязка промяна във формата и размера си, по-подходящи за консумация на сготвени тъкани, като например печени грудки.

Граминоидите са повсеместни в много екосистеми. Където и да са били, хоминините са били в състояние да увеличат максимално хранителните вещества, получени от тези растения, тъй като зъбите им са станали по-ефективни в разграждането им, обяснява Домини.

"Един от наболелите въпроси в антропологията е какво са правили хоминините различно от другите примати? Тази работа показва, че способността да експлоатират тревни тъкани може да е нашата тайна", казва Домини.

"Дори сега нашата глобална икономика се основава на няколко вида трева – ориз, пшеница, царевица и ечемик", казва той. "Нашите предци са направили нещо напълно неочаквано, което променя хода на историята на видовете на Земята."

Справка: Luke D. Fannin, Chalachew M. Seyoum, Vivek V. Venkataraman, Justin D. Yeakel, Christine M. Janis, Thure E. Cerling, Nathaniel J. Dominy. Behavior drives morphological change during human evolution. Science, 2025; 389 (6759): 488 DOI: 10.1126/science.ado2359

Източник: Changes in Diet Drove Physical Evolution in Early Humans, y Dartmouth College

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Човекът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !