Изменения в диете двигали физическую эволюцию ранних людей

Новое исследование под руководством Дартмутского колледжа показывает, что гоминины начали активно употреблять богатые углеводами растения (граминоиды — травы и осоки) ещё до того, как у них появились идеальные для этого зубы. Это первое свидетельство из палеонтологической летописи человека о поведенческом драйве, когда полезное для выживания поведение возникает раньше физических адаптаций, облегчающих его. Исследование опубликовано в Science.

Ключевые выводы

• Анализ изотопов: Учёные проанализировали изотопы углерода и кислорода в окаменелых зубах гомининов. Результаты показывают, что древние люди перешли на потребление граминоидов намного раньше, чем их зубы эволюционировали для эффективного пережёвывания такой пищи.
• Запаздывающая адаптация: Только спустя 700 000 лет эволюция "догнала" поведение, обеспечив гомининам более длинные моляры, подобные нашим, для пережёвывания жёстких растительных волокон.
• Гибкость поведения: Успех ранних людей объясняется их способностью адаптироваться к новым условиям, несмотря на физические ограничения. Поведение само стало движущей силой эволюции.
• Сдвиг к подземным органам: Около 2,3 млн лет назад изотопная сигнатура в зубах гомининов (Homo rudolfensis) резко изменилась, указывая на сокращение доли трав и потребление более обеднённой кислородом воды. Наиболее вероятное объяснение — переход к регулярному потреблению подземных запасающих органов растений: клубней, луковиц и корневищ.
• Преимущества подземной диеты: Эти "подземные кладовые" были обильным, менее рискованным (чем охота) и богатым углеводами источником пищи, способствовавшим росту мозга. Используя каменные орудия, гоминины могли добывать их при минимальной конкуренции.
• Эволюция зубов: В то время как зубы гомининов в целом уменьшались (примерно на 5% каждые 1000 лет), моляры удлинялись. Однако диетический сдвиг опережал эти морфологические изменения большую часть истории. Резкий скачок в форме и размере зубов, более приспособленных для пережёвывания приготовленных тканей (например, жареных клубней), наблюдается лишь около 2 млн лет назад у Homo habilis и Homo ergaster.

Значение исследования

Исследование преодолевает проблему изучения поведения, которое не окаменевает. Химические изотопные сигнатуры — это прямой маркер диеты, независимый от морфологии.

Цитата ведущего автора Люка Фаннина: "Мы можем определённо сказать, что гоминины были весьма гибки в поведении, и в этом было их преимущество... Поведение может быть самостоятельной движущей силой эволюции".

Цитата старшего автора Натаниэля Домини: "Способность использовать ткани трав может быть нашим "секретным соусом"... Наши предки сделали нечто совершенно неожиданное, что изменило правила игры для истории видов на Земле".