Исследователи предполагают, что вкус к ферментированным кусочкам мог вызвать удивительный скачок в скорости роста мозга наших предков. Новое исследование было опубликовано в журнале Communications Biology.
Фактически, согласно перспективному исследованию эволюционного нейробиолога Кэтрин Брайант из Университета Экс-Марсель во Франции, переход от сырой диеты к диете, включающей продукты, уже частично расщепленные микробами, мог стать решающим событием в эволюции нашего мозга.
За последние два миллиона лет эволюции человеческий мозг увеличился в три раза, а толстая кишка сократилась примерно на 74 процента, что указывает на снижение потребности в расщеплении растительной пищи внутри организма.
Мы знаем сроки и масштабы расширения человеческого мозга, но механизмы, позволяющие направлять энергию на это расширение, более сложны и несколько спорны.
Авторы исследования излагают свою «гипотезу внешнего брожения», которая показывает, что метаболические условия наших предков, способствующие избирательному расширению мозга, могли быть приведены в действие путем перемещения кишечной ферментации на внешний процесс, возможно, даже экспериментируя с консервированными продуктами, мало чем отличающимися от кимчи, йогурта, квашеной капусты и других солений, которые мы едим до сих пор.
Микробиом кишечника человека действует как машина для внутренней ферментации, которая повышает усвоение питательных веществ во время пищеварения. Органические соединения ферментируются в спирт и кислоты с помощью ферментов, обычно вырабатываемых бактериями и дрожжами, которые живут в некоторых частях нашей пищеварительной системы, таких как толстая кишка.
Ферментация — это анаэробный процесс, то есть для него не требуется кислород, поэтому он настолько похож на процесс в нашем кишечнике, что может происходить в герметичном контейнере. Этот процесс производит энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ), который является важным источником химической энергии, обеспечивающей наш метаболизм.
Исследователи утверждают, что, возможно, культурно переданные способы обработки и хранения продуктов питания способствовали экстернализации этой функции.
Продукты внешнего брожения легче перевариваются и содержат больше доступных питательных веществ, чем их сырые эквиваленты. А поскольку толстой кишке нечем заняться, если пища уже ферментирована, размер органа может со временем уменьшиться, но при этом потенциально останется энергия, доступная для роста мозга.
Размеры мозга наших предков, австралопитеков, были аналогичны размерам мозга шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus). Расширение человеческого рода ускорилось с появлением Homo и продолжилось через Homo sapiens и Homo neanderthalensis.
Как нашим предкам, обладавшим мозгом размером с шимпанзе, удавалось использовать силу внешнего брожения?
Брайант и ее команда предполагают, что человекообразные с более низкими когнитивными способностями и меньшим мозгом, возможно, адаптировались к ферментации гораздо раньше, чем предлагались альтернативные объяснения этого перенаправления энергии из кишечника в мозг, такие как охота на животных и приготовление пищи на огне.
Ферментация имеет множество преимуществ, связанных с приготовленными продуктами, таких как более мягкая текстура, повышенная калорийность, улучшенное усвоение питательных веществ и защита от вредных микроорганизмов.
Ему нужны только простые места для хранения, такие как яма, пещера или даже яма в земле, и, по сути, это простой и свободный от стресса путь к полноценному питанию. Как отмечают исследователи, «на это можно наткнуться, вместо того, чтобы требовать планирования и использования инструментов.
«Охота, добыча мусора от крупных хищников и использование огня несут в себе свои риски. Возможно, риски брожения были более предсказуемыми и, следовательно, более надежно смягчаемыми посредством индивидуального и культурного обучения», - пишут авторы исследования.
Помимо увеличения биодоступности питательных веществ, внешняя ферментация также может сделать ядовитые продукты съедобными, например, путем удаления цианида из обычного основного продукта питания маниоки (Manihot esculenta).
«Предусмотрительность и механистическое понимание не являются необходимыми условиями для первоначального возникновения внешнего брожения», — пишут исследователи. «Наши ранние предки, возможно, просто приносили еду в обычное место, оставляли ее там, периодически съедали и добавляли еще».
Микробы из предыдущих продуктов питания могли заразить новые продукты, что привело к ферментации. Поскольку мозг стал больше, люди, возможно, стали лучше понимать процесс ферментации.
Команда подчеркивает необходимость эмпирических исследований для подтверждения или опровержения своей гипотезы, таких как микробиологические исследования, сравнительный анализ, а также генетические и геномные исследования.
«Вынос кишечного брожения во внешнюю культурную практику, возможно, был важной инновацией среди гомининов, которая заложила метаболические условия, необходимые для отбора, способствующего расширению мозга», - резюмировали ученые.
Анализ древней ДНК показал, что миграция в Швецию изменила население Финляндии
Анализ древней ДНК из Финляндии показывает, что прибрежные и внутренние сообщества в Средние века следовали различным демографическим траекториям. Исследователи из Университета Турку изучили геномы 34 человек, проживавших на юго-западе Финляндии…
PNAS: пептиды могут создавать стабильные структуры даже в серной кислоте
Согласно исследованию, опубликованному в журнале PNAS, пептиды — короткие цепочки аминокислот — способны сохранять стабильность и образовывать сложные структуры в концентрированной серной кислоте. Это открытие проливает новый свет на возможность…
Ученые вырастили марсианские кирпичи из песка и дрожжей, без использования печи
Смесь, получившая название MLBM (Martian living building material — живой строительный материал Марса), работает благодаря тому, что клетки дрожжей модифицированы для выращивания липких белков на своей поверхности: одни связывают клетки…
Поврежденные дома в Ростовской области и 629 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО в течение ночи сбили 629 украинских беспилотников над российскими регионами и акваториями Черного и Азовского морей. Об этом сообщили в Минобороны РФ. Более 350 БПЛА летели в сторону…
Шуваев: в Белгородской области из-за атак ВСУ за сутки погиб человек
Мирный житель погиб, еще 14 человек получили ранения из-за атак ВСУ в Белгородской области за прошедшие сутки, сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. Также, по его данным, стало…
ФСБ: в Кабардино-Балкарии предотвращена диверсия на газопроводе
Сотрудники ФСБ предотвратили диверсию на газопроводе в Кабардино-Балкарии, задержан подозреваемый - 40-летний мужчина, который по заданию СБУ с этой целью прибыл в РФ с Украины в рамках гуманитарного обмена. Об…
Закон об «адских санкциях» обернется против его же создателей
Принятый Конгрессом США законопроект об «адских санкциях» против России на самом деле приведет к «об...
На Филиппинах обнаружен новый вид императорского голубя
Как сообщил Мэтью Халли из Делавэрского музея природы и науки, на отдаленном острове Тави-Тави в арх...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".