Zanim pojawiły się zęby. Jak dieta napędzała ewolucję człowieka

Historia człowieka to nie tylko opowieść o kamiennych narzędziach, ogniu i wędrówkach przez kontynenty. To także historia wyborów – w tym tych najbardziej podstawowych, jak to, co zjeść na obiad. Najnowsze badania zespołu z Dartmouth College pozwalają spojrzeć na tę historię z nowej perspektywy. Analizując zęby kopalne, naukowcy ustalili, że nasi przodkowie – hominidy (Hominidae), czyli człowiekowate, obejmujące zarówno współczesnego człowieka, jak i jego wymarłych krewnych – sięgali po rośliny bogate w węglowodany na długo przed tym, zanim ewolucja wyposażyła ich w odpowiednie uzębienie.

Zęby nie nadążały za apetytem

Teoretycznie o tym, jakie pozycje lądowały w menu naszych przodków, wiemy całkiem sporo, ale nowe badania pokazują, że do odkrycia wciąż jest wiele tajemnic. Dotąd dominowało przekonanie, że zmiany anatomiczne i behawioralne u hominidów zachodziły równolegle, a więc że zachowanie ewoluowało „w rytm” ze zmianami fizycznymi. Tymczasem zespół badawczy pod kierunkiem Luke’a Fannina wykazał, że to właśnie wybory żywieniowe mogły wyprzedzać dostosowania anatomiczne.

We wspomnianym badaniu – opublikowanym w czasopiśmie Science – naukowcy analizują szczątki zębów m.in. Australopithecus afarensis – jednego z naszych najdalszych przodków – oraz innych naczelnych żyjących w tym samym czasie, takich jak pawianowate theropithecus i liściożerne kolobiny. Analiza izotopów węgla i tlenu zachowanych w szkliwie zębów wykazała, że zarówno hominidy, jak i wspomniane naczelne zaczęli odchodzić od diety opartej na owocach i kwiatach, kierując się w stronę traw i turzyc już około 3,5–4,8 mln lat temu. Problem w tym, że żucie tych twardych roślin wymagało zębów o odpowiedniej budowie. A tych jeszcze nie posiadali.

Pierwszy krok do cywilizacji wykopano spod ziemi

Kluczowy był moment, który nastąpił 2,3 miliona lat temu u Homo rudolfensis. Zęby tego gatunku wykazywały nagły spadek zawartości izotopów, a to zaś mogło wskazywać na znaczące zwiększenie spożycia wody ubogiej w tlen. To doprowadziło badaczy do trzech możliwych scenariuszy – przodkowie człowieka albo pili więcej wody niż inne gatunki, albo prowadzili wodny, nocny tryb życia – niczym hipopotamy – albo zaczęli wykorzystywać bogate w węglowodany, podziemne elementy roślin, takie jak bulwy, cebule i kłącza.

Czytaj dalej poniżej

Tętniący życiem ekosystem na dnie oceanu – głębiej niż wynosi wysokość Mount Everest Patryk Koncewicz

Pierwszy lot Eris zakończył się fiaskiem – co poszło nie tak? Jakub Szczęsny

Na podstawie tego, co już o naszych praprzodkach wiemy, wykluczono dwie pierwsze opcje, stawiając na większe spożycie wspomnianych części roślin, wydobywanych przez hominidów przy pomocy prostych narzędzi. Ten sposób pozyskiwania pożywienia miał dwie główne zalety – był bezpieczniejszy niż polowanie i zapewniał regularny dostęp do cennych kalorii.

„Możemy jednoznacznie stwierdzić, że hominidy były bardzo elastyczne behawioralnie i to była ich przewaga. Jako antropolodzy często mówimy, że zmiany behawioralne i morfologiczne zachodzą równolegle. Ale odkryliśmy, że samo zachowanie mogło być siłą napędową ewolucji, mającą istotny wpływ na morfologię i dietę hominidów.” – Luke Fannin, główny autor pracy

Ta istotna zmiana – w perspektywie setek pokoleń – zaczęła przynosić anatomiczne konsekwencje. Zęby hominidów stawały się coraz mniejsze (średnio o 5% co 1000 lat), za to trzonowce zaczęły się wydłużać, bo to właśnie one odpowiadały za miażdżenie i rozdrabnianie twardych włókien roślinnych. A teraz przeskoczmy w przyszłość nieco dalej – około 2 mln lat temu pojawiły się gatunki takie jak Homo habilis i Homo ergaster, których zęby wykazały istotne zmiany w kształcie i funkcji – sugerujące przystosowanie do spożywania gotowanych pokarmów, jak pieczone bulwy.

To wszystko może wydawać się mało rewolucyjne i ekscytujące, ale badacze zwracają uwagę na jedną istotną rzecz. Dzisiejsza globalna gospodarka opiera się na zaledwie kilku gatunkach roślin: ryżu, kukurydzy, pszenicy czy jęczmieniu. To, co zaczęło się od zbierania dzikich bulw, mogło więc zapoczątkować długą drogę, której końcem jest to, co dziś ląduje na naszych talerzach.

Stock image from Depositphotos