Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияУченые Гарварда обнаружили удивительный скрытый катализатор эволюции человеческого мозга

Ученые Гарварда обнаружили удивительный скрытый катализатор эволюции человеческого мозга

- Advertisement -

Новое исследование предполагает, что эволюция увеличения размера человеческого мозга может быть связана с потреблением ферментированных продуктов, предлагая альтернативу теории о том, что приготовление пищи было ключевым фактором. Этот диетический сдвиг, вероятно, обеспечил необходимое питание для поддержки большего мозга, что имеет значение для будущих исследований в области здоровья и эволюции человека.

Исследование предполагает, что «предварительно переваренная» пища способствовала развитию большего мозга.

Большой, способный человеческий мозг — это чудо эволюции, но то, как он превратился из мозга меньшего примата в творческий и сложный орган сегодняшнего дня, остается загадкой. Ученые могут определить когда Наши эволюционные предки развили более крупный мозг, который увеличился примерно в три раза по мере того, как предки человека произошли от двуногих приматов, известных как австралопитеки.

Но почему это случилось, когда это произошло – что стимулировало эти изменения – осталось неуловимым. Хотя некоторые предполагают, что использование огня и последующее изобретение кулинарии дали нашим предкам достаточно питания, чтобы наши предки с более крупным мозгом стали доминирующими, новая теория указывает на другую искру: ферментацию.

Роль диеты в эволюции мозга

Ключ к пониманию того, как развивался наш мозг, скорее всего, кроется в том, что и как мы едим, сказала Эрин Хехт, одна из авторов исследования, которое недавно было опубликовано в журнале. Природные коммуникации Биология.

«Мозговая ткань метаболически дорогая», — сказал доцент кафедры эволюционной биологии человека. «Для его поддержания требуется много калорий, и для большинства животных наличие достаточного количества энергии просто для выживания является постоянной проблемой». Следовательно, чтобы австралопиты с более крупным мозгом могли выжить, что-то должно было измениться в их рационе. Выдвинутые теории включали изменения в том, что потребляли эти человеческие предки, или, что наиболее популярно, открытие кулинарии позволило им получать больше полезных калорий из всего, что они ели.

Схематическое изображение гипотезы внешнего брожения. 1 кредит

Но проблема этой теории в том, что самые ранние свидетельства указывают на то, что использование огня началось примерно 1,5 миллиона лет назад – значительно позже, чем развитие мозга гоминид. «Объем черепа наших предков начал увеличиваться 2,5 миллиона лет назад, что, по консервативным оценкам, дает нам разрыв примерно в 1 миллион лет во времени между увеличением размера мозга и возможным появлением технологии приготовления пищи», — объяснила Кэтрин Л. Брайант, одна из соавторы статьи и в настоящее время научный сотрудник Института языка, коммуникации и мозга Университета Экс-Марсель во Франции. «Какие-то другие диетические изменения, должно быть, сняли метаболические ограничения на размер мозга, и ферментация, похоже, могла бы отвечать всем требованиям».

Хехт добавил: «Все изменения в их рационе должны были произойти до того, как мозг начал увеличиваться в размерах».

Ферментация: новый взгляд на рост мозга

Она продолжила, отметив, что в течение последних нескольких лет исследователи постулировали другие варианты, такие как потребление гниющего мяса. В этой новой статье Хехт и ее команда предлагают другую гипотезу: что запрятанная (или сохраненная) пища ферментировалась, и что эта «предварительно переваренная» пища обеспечивала более доступную форму питания, подпитывая больший мозг и позволяя нашему большему мозгу предки, чтобы выжить и процветать посредством естественного отбора.

Смена, вероятно, была счастливой случайностью. «Это не обязательно было преднамеренным усилием», — заявил Хехт. «Возможно, это был случайный побочный эффект кэширования еды. И, возможно, со временем традиции или суеверия могли бы привести к практикам, которые способствовали ферментации или делали ферментацию более стабильной или надежной».

Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что толстый кишечник человека пропорционально меньше, чем у других приматов, что позволяет предположить, что мы адаптировались к пище, которая уже была расщеплена в результате химического процесса ферментации. Кроме того, ферментированные продукты встречаются во всех культурах и во всех группах продуктов питания: от европейского вина и сыра до азиатского соевого соуса и натто, или соевые бобы.

Хект предположил, что дополнительное исследование реакций мозга на ферментированные и неферментированные продукты может быть полезным, а также изучение обонятельных и вкусовых рецепторов, возможно, с использованием древних ДНК. Для биолога-эволюциониста это благодатная почва для развития других исследователей. (Хехт уделяет больше внимания тому, «как мозговые цепи эволюционировали, чтобы поддерживать сложное поведение», проводя исследования как на живых людях, так и на собаках.)

По мере продвижения исследований Брайант видит возможности для получения широкого спектра преимуществ. «Эта гипотеза также дает нам, как ученым, еще больше причин для изучения роли ферментированных продуктов на здоровье человека и поддержании здорового микробиома кишечника», — сказала она. «В последние годы был проведен ряд исследований, связывающих кишечный микробиом не только с физическим, но и с психическим здоровьем».

Ссылка: «Технология ферментации как движущая сила расширения человеческого мозга», Кэтрин Л. Брайант, Кристи Хансен и Эрин Э. Хехт, 23 ноября 2023 г., Коммуникационная биология.
DOI: 10.1038/s42003-023-05517-3

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме