Как жевание повлияло на эволюцию человека?

Люди тратят около 35 минут каждый день на жевание. Это составляет более целой недели каждый год. Но это ничто по сравнению со временем, которое наши двоюродные братья тратят на пережевывание пищи: шимпанзе жуют 4,5 часа в день, а орангутанги — 6,6 часа.

Различия между жевательными привычками и привычками наших ближайших родственников дают представление об эволюции человека. а Исследование, опубликованное в среду в журнале Science Advances В нем исследуется, сколько энергии люди тратят во время жевания, и как это могло повлиять — или сообщить — на наше постепенное превращение в современных людей.

Жевание не только защищает нас от удушья, но и делает энергию и питательные вещества пищи более доступными для пищеварительной системы. Но процесс жевания требует от нас затрат энергии. Адаптация зубов, челюстей и мышц играет роль в том, насколько хорошо люди жуют.

Адам ван Кастерн, автор нового исследования и научный сотрудник Манчестерского университета в Англии, говорит, что ученые не особо вникали в активные затраты на жевание отчасти потому, что по сравнению с другими вещами, которые мы делаем, такими как ходьба или бег, это тонкий кусок энергетического пирога. Но даже относительно небольшие преимущества могут сыграть большую роль в эволюции, и он хотел знать, так ли обстоит дело с жеванием.

По его словам, чтобы измерить энергию, затрачиваемую на жевание, доктор Ван Кастрен и его коллеги снабдили участников исследования в Нидерландах пластиковой пленкой, которая выглядела как «шлем космонавта». Крышки были прикреплены к трубкам для измерения кислорода и углекислого газа при дыхании. Поскольку метаболические процессы подпитываются кислородом и производят углекислый газ, газообмен может быть полезной мерой того, сколько энергии что-то потребляет. Затем исследователи давали испытуемым жевательную резинку.

Однако участники не получали глюкокортикоиды; Основы жевательной резинки не имели вкуса и запаха. Органы пищеварения реагируют на вкусы и ароматы, поэтому исследователи хотели убедиться, что они измеряют только энергию, связанную с жеванием, а не энергию желудка, готовящегося к вкусной еде.

Испытуемые жевали две жевательные резинки, одну твердую и одну мягкую, по 15 минут каждый. Результаты удивили исследователей. Мягкая жевательная резинка повышала скорость метаболизма участников на 10 процентов по сравнению с тем, когда они отдыхали; Жесткая жевательная резинка вызывает 15-процентное увеличение.

«Я думал, что особой разницы не будет, — сказал доктор Ван Кастерн. «Очень небольшие изменения в свойствах материала предмета, который вы жуете, могут привести к очень большому увеличению расхода энергии, и это открывает целый мир вопросов».

Поскольку пережевывание более твердой пищи — или, в данном случае, более твердой жевательной резинки — требует больше энергии, эти данные свидетельствуют о том, что метаболические затраты на жевание могли сыграть важную роль в нашей эволюции. Упрощение обработки пищи путем приготовления пищи, измельчения пищи с помощью инструментов и выращивания сельскохозяйственных культур, улучшенных для еды, возможно, уменьшило эволюционное давление на нас, чтобы мы стали супержевательами. Наши развивающиеся жевательные потребности, возможно, сформировали форму нашего лица.

«Одна из вещей, которую мы на самом деле не смогли понять, — это то, почему человеческий череп такой забавный», — сказал Джастин Ледугар, биологический антрополог из Университета штата Восточный Теннесси, не участвовавший в исследовании. По сравнению с нашими ближайшими родственниками, наш лицевой скелет точно построен из относительно небольших челюстей, зубов и жевательных мышц. «Все это отражает снижение зависимости от энергичного жевания», — пояснил он.

Но, добавил он, наши плоские лица и короткие челюсти заставляют нас кусать более эффективно. «Это делает весь процесс кормления менее затратным с метаболической точки зрения», — сказал доктор Ледугар. Люди научились жевать более разумно и не с большим трудом. Доктор Ван Кастерн, который надеется продолжить свои исследования с использованием настоящих продуктов питания, говорит, что он взволнован возможностью узнать больше о том, как эволюционировали люди.

«Знать экологические, социальные и пищевые причины, по которым мы сюда попали, мне бесконечно интересно, — сказал он, — потому что это позволяет человечеству «попытаться работать на туманном пути будущего».