Co naprawdę jedli nasi przodkowie?

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Pewnego wieczoru w roku 1990 na stacji badawczej Ketambe w parku narodowym Gunung Leuser na Sumatrze (Indonezja), siedziałem w namiocie na brzegu rzeki Alas i w świetle lampy naftowej przepisywałem notatki. Coś nie dawało mi spokoju. Przybyłem tu, by zbierać dane do swojej pracy doktorskiej na temat pożywienia miejscowych małp zwierzo- i człekokształtnych. Mój pomysł polegał na tym, by te obserwacje powiązać z wielkością, kształtem i wzorem zarysowań na ich zębach. Makaki krabożerne mają szerokie siekacze i płaskie trzonowce – a więc, wedle przyjętej wiedzy, zęby stworzone do odżywiania się owocami. Tyle że te makaki, które śledziłem przez cztery ostatnie dni, zajadały się wyłącznie młodymi listkami. Zdałem sobie sprawę, że zależność między budową a funkcją zębów jest bardziej złożona, niż to sugerują podręczniki, a kształty i rozmiary zębów nie decydują o diecie zwierzęcia. Być może nie wygląda to na rewelacyjne odkrycie, ale wynikają z tego istotne implikacje, mające wpływ na nasze rozumienie ewolucji zwierząt, w tym także ludzi.

Jestem paleontologiem i zarabiam na życie, odtwarzając zachowania dawnych gatunków na podstawie ich szczątków kopalnych. Ściślej mówiąc, zajmuję się sposobami zdobywania pożywienia przez wymarłe zwierzęta i wpływem zmian środowiska na ich ewolucję. Ten rok spędzony w Ketambe ukształtował na nowo moje myślenie o naczelnych i o ich związkach z otaczającym je środowiskiem. Zacząłem postrzegać biosferę – a więc tę część naszej planety, na której rozwija się życie – jako swoistą gigantyczną jadłodajnię. Zwierzęta cisną się tam z talerzami w ręku, wybierając odpowiadające im i dostępne w danym miejscu i czasie potrawy. Miejsce każdego gatunku, w lesie lub w przyrodzie jako takiej, uzależnione jest od tych wyborów.

Zęby, oczywiście, odgrywają w wyborze pożywienia ważną rolę – do każdej funkcji potrzebne jest właściwe oprzyrządowanie. Ale pobyt w Ketambe uzmysłowił mi, że jeszcze ważniejsza jest dostępność. Makaki jadły liście, ponieważ tym właśnie dysponował ich biosferyczny bufet w danym miejscu i czasie. Ich dieta zmieniała się jednak wraz z upływem miesięcy i pór roku, w miarę jak liście się powiększały, zakwitały kwiaty i pojawiały się dojrzałe owoce. To pozwoliło mi uzmysłowić sobie, jak preferencje kulinarne gatunków mogły zmieniać się w czasie wraz ze zmianami dostępności różnych rodzajów pożywienia.

Większość paleontologów nie myśli o przeszłym życiu w ten sposób. W naszym fachu ukształtowała się tradycja wnioskowania z formy o funkcji, biorąca się z założenia, że natura wybiera najlepsze narzędzia do wykonywania określonych czynności. Gdyby jednak forma zawsze podążała za funkcją, makaki nie jadłyby liści. Jak więc możemy odtwarzać kulinarne wybory w przypadku gatunków kopalnych?

Spędziłem długie lata, zachowując się dokładnie w ten sposób: badałem mikroskopijne zadrapania na skamieniałych zębach, również praludzkich, i wyciągałem stąd odpowiednie wnioski. Inni badacze analizowali chemiczne markery pożywienia w kopalnych zębach i wyciągali z tego wnioski, co do dawnej diety. Te „foodprints”, jak lubię je nazywać (coś jak „footprints” – odciski stóp, tyle że w odniesieniu do pożywienia – food) pozwalają określić konkretny rodzaj jedzenia i dostarczyły nam znacznie bogatszych informacji niż sam kształt zębów. Wraz z przesłankami wynikającymi z rekonstrukcji dawnych środowisk dane te umożliwiły nam testowanie głównych hipotez na temat wpływu zmian klimatycznych na ewolucję człowieka. Dzięki rezultatom tych badań możemy lepiej odpowiedzieć na klasyczne pytanie: dlaczego nasza gałąź rodziny ludzkiej tak bardzo się rozrosła, podczas gdy inne dawno już uschły?

Paradoks liema

Z obserwacji dzisiejszych zwierząt jasno wynika, że wiele z nich odżywia się innym pożywieniem niż to, do którego są przystosowane. Kiedy byłem w Ketambe, Melissa Remis, pracująca dziś na Purdue University w stanie Indiana, zajmowała się zbieraniem informacji na temat diety goryli w Bai Hokou – nizinnym lesie deszczowym w parku narodowym Dzanga Ndoki w Republice Środkowej Afryki. W tym czasie większość badaczy uważała, że goryle są dietetycznymi specjalistami i odżywiają się pędami, liśćmi i rdzeniem łodyg takich niedrewniejących roślin, jak dziki seler. Tak twierdziła np. pionierka badań nad gorylami Dian Fossey, która prowadziła swoje badania w wysokogórskich lasach mgielnych w wulkanicznym paśmie Wirunga w Rwandzie i Ugandzie. Było to uzasadnione – goryle mają bardzo wyspecjalizowane zęby i układ pokarmowy: ostro ścięte trzonowce przystosowane do miażdżenia twardych części roślinnych i rozszerzone jelito grube wypełnione mikroorganizmami wspomagającymi rozkład błonnika. Poza tym na tych wysokościach niewiele więcej było do jedzenia.

Goryle z Wirunga stanowią w istocie niewielką, marginalną populację liczącą zaledwie kilkaset osobników, żyjącą w ekstremalnych warunkach. A co z 200 tys. goryli nizinnych, żyjących 1500 km dalej na zachód, w lesie deszczowym Kotliny Konga? Otóż goryle z Bai Hokou opowiadały całkiem inną historię. Ich przysmakami były miękkie i słodkie owoce. Remis obserwowała nawet osobniki wędrujące kilometr, by dostać się do owocujących drzew – liście i pędy ich nie interesowały. Włókniste części roślin stanowiły podstawę ich diety tylko wówczas, gdy brakowało ulubionych owoców. Zachodnie goryle nizinne są jednak w porównaniu z ich górskimi kuzynami z Wirunga płochliwe, co utrudniało Remis prowadzenie obserwacji. Niektórzy badacze wyrażali więc wątpliwość, co do owocożerności goryli, zważywszy na budowę ich zębów i jelit.

Jest taki stary kawał: „Co należy dawać do jedzenia 200-kilogramowemu gorylowi? Wszystko, czego sobie zażyczy”. Ale skąd mamy wiedzieć, na co ma ochotę? Gdy Remis wróciła do domu z Bai Hokou, udała się do zoo w San Francisco, by zapytać o to same goryle. Na ich wybiegach oferowała im różnorodne jedzenie – od słodkich mango po gorzkie owoce tamaryndowca, kwaśne cytryny i – oczywiście – łykowate selery. Otóż trzymane w niewoli goryle zawsze optowały za słodkimi i miękkimi owocami, a odnosiły się niechętnie do pokarmu twardego i włóknistego, niezależnie od tego, co mówiła budowa ich zębów i jelit. Odkrycie to potwierdza, że choć małpy te mają przystosowania do jedzenia „trudnych” z mechanicznego i chemicznego punktu widzenia części roślin, to nie one są ich przysmakami. Być może więc goryle z Wirunga zadowalają się przez cały rok twardymi i włóknistymi roślinami nie dlatego, że to im tak smakuje, ale dlatego, że nie mają wyboru – naturalny bufet na tych wysokościach jest bardzo kiepsko zaopatrzony. I faktycznie, nawet żyjące w pobliżu, ale niżej, górskie goryle wybierają owoce, jeśli tylko mogą sobie na taki luksus pozwolić.

Preferencja innego pożywienia niż to, do którego zwierzę jest przystosowane, jest tak powszechna w przyrodzie, że zasługuje na osobną nazwę: paradoks Liema. Nieżyjący już Karel Liem z Harvardu zauważył po raz pierwszy to zjawisko w roku 1980 wśród pielęgnic z gatunku Herichthys minckleyi – słodkowodnych ryb endemicznych dla doliny Cuatro Ciénegas w północnym Meksyku. Jedna z form tych ryb ma w gardzieli płaskie, podobne do otoczaków zęby, najwyraźniej przystosowane do kruszenia muszli ślimaków. Ale gdy tylko dostępne jest inne, miększe pożywienie, ryby te przepływają obojętnie obok nawet najokazalszych muszli. Do czego więc służą przystosowania, jeśli zwierzę woli jeść co innego? Otóż tak długo, póki adaptacje do twardego pożywienia nie wykluczają jedzenia czegoś miększego, zwierzę ma większy wybór w sytuacjach, gdy jego przysmaków brakuje. Paradoks polega nie na tym, że osobniki unikają pożywienia, do którego są przystosowane, ale raczej na tym, że ich wyspecjalizowana budowa pozwala na bardziej zróżnicowaną dietę.

Wśród naczelnych nie tylko goryle stanowią egzemplifikację paradoksu Liema – innym gatunkiem jest np. mangabka siwolica zamieszkująca park narodowy Kibale w Ugandzie. Mangabki mają płaskie trzonowce o grubym szkliwie, co wydaje się adaptacją do rozgryzania twardego i łamliwego pożywienia. Ale Joanna Lambert, pracująca obecnie na University of Colorado w Boulder, obserwowała te małpki niemal codziennie przez długie miesiące, a nawet lata, i zawsze widziała, jak pochłaniały miękkie, soczyste owoce i młode liście, zupełnie tak samo, jak żyjące w tym samym środowisku koczkodany rudoogonowe o zębach pokrytych znacznie cieńszym szkliwem. Ale wszystko zmieniło się latem 1997 roku. Las znalazł się w okowach wyjątkowo ciężkiej suszy, związanej ze zjawiskiem El Nińo. Owoców było mało, liście więdły, a małpy odczuwały głód. Mangabki, o wyspecjalizowanych zębach i szczękach, przerzuciły się na korę i twarde nasiona, ale koczkodany nie były do tego zdolne. Nawet więc jeśli przystosowanie przydaje się tylko raz czy dwa razy w ciągu całego życia, wydaje się potrzebne, by przetrwać bez szwanku trudne czasy.

Wyspecjalizowana budowa może jednak również odzwierciedlać autentyczne preferencje kulinarne. Na przykład, mangaba szara z lasu Taï na Wybrzeżu Kości Słoniowej ma gruboszkliwe zęby i silne szczęki i faktycznie preferuje twarde części roślinne. Przez większą część czasu małpy te przeszukują ściółkę leśną w poszukiwaniu nasion drzew Sacoglottis gabonensis z rodziny pochodnikowatych, których owoce przypominają pestki brzoskwiń. Według Scotta McGrawa z Ohio State University takie upodobania pozwalają im unikać konkurencji ze strony 10 innych gatunków naczelnych żyjących w tych samych lasach. Podobnie jak rozmaite populacje goryli, które z różną częstością zabierają się do mechanicznie wymagającego pożywienia, również i niektóre mangabki jedzą je cały czas, a inne jedynie w rzadkich przypadkach.

Tego typu przykłady pokazują, że dobór pożywienia przez naczelne to sprawa skomplikowana i zależy tyleż od budowy zębów, ile od dostępności, konkurencji i preferencji danych osobników. Kształt zębów pozwala nam wnioskować, co dawne zwierzęta mogły jeść i jakie było ich najbardziej „wymagające” pożywienie. Ale żeby określić, jakich faktycznie dokonywały kulinarnych wyborów, musimy odwołać się do owych „foodprints”.

Mikrozadrapania na zębach, a więc najdrobniejsze rysy i inne ślady tworzące się na powierzchni zębów pod wpływem gryzienia, to najczęściej badane tego typu świadectwa. U zwierząt, które tną lub rozgryzają włókniste pożywienie, takich jak trawożerne antylopy lub mięsożerne gepardy, na zębach tworzą się długie, równoległe rysy, powstające, gdy przeciwstawne zęby ocierają się o siebie, a zawarte w pożywieniu twarde drobiny szorują o ich powierzchnie. Natomiast zęby zwierząt miażdżących najtwardsze pożywienie, takich jak jedzące orzechy mangaby z lasu Taï czy rozłupujące kości hieny, mają powierzchnie pokryte mikrokraterami o różnych kształtach i głębokości.

Ponieważ ślady takie zwykle szybko zanikają lub nakładają się na nie inne ślady, możemy sporo dowiedzieć się o rodzajach, a nawet proporcjach różnego pożywienia, jeśli zbadamy zęby osobników zebrane w różnym czasie i z różnych miejsc. I tak mikrozadrapania na zębach mangabek z Kibale – subtelne linie i niewielkie zagłębienia – podobne są zazwyczaj do śladów pozostawianych na uzębieniu przez miękkie owoce, choć zdarzają się osobniki, u których zadrapania są silnie zaznaczone, a dziurki na zębach głębsze. Inaczej jest w przypadku mangab z Taï, których zęby mają znacznie więcej głębszych lejkowatych śladów. Choć zęby obu tych gatunków są bardzo podobne, to pozostawione na nich ślady zdradzają odmienne upodobania kulinarne, co potwierdzają obserwacje terenowe.

Prawdziwa dieta paleolityczna

Opierając się na wzorach mikrozadrapań u żyjących zwierząt i znając ich dietę z obserwacji w terenie, możemy rekonstruować jadłospis wymarłych gatunków na podstawie śladów pozostawionych na kopalnych zębach. Mając to na uwadze, postanowiliśmy wraz z zespołem przebadać dokładnie ślady pozostawione na skamieniałych zębach naszych własnych przodków. Wyniki tych badań okazały się zadziwiające.

Drzewo rodowe człowieka ma wiele gałęzi. Dziś Homo sapiens jest jedynym gatunkiem tego drzewa, ale w przeszłości na jednym terenie współwystępowało wiele takich gatunków. Dlaczego nasza linia przetrwała, a inne wymarły, jest odwiecznym pytaniem, na które wciąż nie znamy pełnej odpowiedzi. Moja pierwsza próba zgłębienia tej tajemnicy zaczęła się wraz z podjęciem badań nad jadłospisem jednej z tych wymarłych grup gatunków, należących do rodzaju Paranthropus. Parantropy żyły we wschodniej i południowej Afryce w okresie między 2,7 a 1,2 mln lat temu, w epoce zwanej plejstocenem. Żaden z gatunków tej grupy nie był naszym bezpośrednim przodkiem, była to boczna, bezpotomnie wymarła linia. Parantropy miały wielkie i płaskie trzonowce i przedtrzonowce o grubym szkliwie, masywne szczęki i grzebienie na sklepieniu czaszki ze śladami przyczepu potężnych mięśni poruszających żuchwą. Cechy te były oczywistymi przystosowaniami do rozgryzania i rozdrabniania twardego pożywienia, więc parantropy stanowiły idealnych kandydatów do analizy mikrozadrapań na zębach. Gdybyśmy nie zdołali odtworzyć, choćby częściowo, ich diety, mielibyśmy niewielkie szanse, by badać jadłospis innych homininów, o mniej wyrazistych zębach i szczękach.

Już w roku 1954 paleoantropolog John Robinson próbował odtworzyć dietę parantropów. Robinson był przekonany, że wielkie, płaskie i pokryte grubym szkliwem zęby policzkowe P. robustus z południowej Afryki powstały dla dokładnego rozgryzania i rozcierania części roślinnych, takich jak liście, pędy, jagody i twarde owoce. Z obserwowanych na ich zębach odłupań wnioskował, że P. robustus żywił się zapiaszczonymi korzeniami i bulwami podziemnymi. Zmarły niedawno Phillip Tobias z University of the Witwatersrand w Johannesburgu był innego zdania i już w latach 60. głosił, że te nadkruszenia powstawały podczas jedzenia twardego, ale niekoniecznie zapiaszczonego pożywienia. Tobias opisał w tamtym czasie nowy gatunek parantropa ze wschodniej Afryki, którego nazwał P. boisei. Już po pierwszym spojrzeniu na jego czaszkę miał stwierdzić, że „nigdy nie widział tak wyraźnych cech dziadka do orzechów”.

Tak narodziła się idea hominina-orzechożercy. Parantrop odróżniał się wyraźnie od znajdywanych w tych samych osadach skamieniałości wczesnych Homo, z ich delikatniejszymi zębami i szczękami, większymi mózgami i zaczątkowymi narzędziami do obrabiania żywności. Różnice te dobrze wyjaśniała zrodzona wówczas koncepcja, którą ochrzczono hipotezą sawannową. Opierała się ona na założeniu, że kiedy obszary trawiaste zaczęły wypierać lasy na znacznych terenach Afryki, różne gatunki homininów stanęły na rozstaju ewolucyjnych dróg. Porantropy wybrały jedną z nich, specjalizując się w spożywaniu twardych i suchych części roślin sawannowych, takich jak nasiona i korzenie. Inną drogą poszły wczesne Homo, stawiając na bardziej urozmaiconą dietę, w tym także mięsną. Ta dietetyczna plastyczność miała przesądzić o ich sukcesie – i dlatego dziś to my, a nie parantropy, panujemy na tej planecie. Taki scenariusz przemawiał do wyobraźni, a wczesne badania mikrozadrapań prowadzone w latach 80. przez Fredericka Grine’a ze Stony Brook University pokazywały, że faktycznie na zębach P. robustus jest więcej drobnych zagłębień niż u jego poprzedników, co miało potwierdzać, że ten nasz kuzyn specjalizował się w twardym i kruchym pożywieniu.

Ale w roku 2005, gdy wraz z moim doktorantem Robem Scottem przeanalizowaliśmy ponownie, z wykorzystaniem nowych technik, mikrozadrapania na zębach P. robustus, ten prosty scenariusz zaczął się komplikować. To prawda, na zębach P. robustus jest więcej mikrozagłębień, ale na niektórych okazach było ich wyraźnie mniej, a powierzchnie zębów były słabiej porysowane. To zróżnicowanie mikrośladów na zębach P. robustus mogło oznaczać, że o ile niektóre osobniki posilały się twardym pożywieniem na krótko przed śmiercią, o tyle inne najwyraźniej nie. Innymi słowy, specjalizacja anatomiczna P. robustus nie oznaczała koniecznie, że wszyscy byli dietetycznymi specjalistami. To było coś nowego. Co prawda już rok wcześniej David Strait, dziś na Washington University w St. Louis, i Bernard Wood z George Washington University wyrażali przekonanie, że parantropy mogły być ekologicznymi generalistami o plastycznych upodobaniach kulinarnych, ale opierali się na pośrednich przesłankach. Nasze badania potwierdzały w bezpośredni sposób paradoks Liema wśród homininów.

Większą niespodziankę przyniósł rok 2008, kiedy to przyjrzeliśmy się z kolegami śladom na zębach P. boisei. To ów „dziadek do orzechów” Tobiasa, gatunek o największych zębach, najmasywniejszych żuchwach i najgrubszych szkliwach wśród wszystkich homininów. Spodziewaliśmy się, że mikroślady na zębach P. boisei będą podobne jak u mangaby szarej, której zęby przypominają „dziobatą” powierzchnię Księżyca. Ale było inaczej. Im dłużej badaliśmy, tym bardziej okazywało się, że zadrapania są bardzo delikatne, a rysy biegną we wszystkich kierunkach. Nie tylko więc stworzenia te nie były specjalistami od twardego pożywienia, ale ślady na ich zębach w ogóle nie wskazywały, by z takiego pokarmu korzystały. Hipoteza „dziadka do orzechów” rozsypywała się jak domek z kart na silnym wietrze. Do czego więc służyły te wielkie i płaskie zęby P. boisei? Odpowiedzi na to pytanie dostarczyły kolejne badania, tym razem dotyczące zawartych w nich izotopów węgla.

Zęby przechowują niekiedy chemiczny zapis składu pożywienia, dzięki któremu organizmy budują swoje ciała. Podobnie jak mikrozadrapania, te chemiczne sygnatury mogą być odczytane i interpretowane. Na przykład, w porównaniu do drzew i krzewów tropikalne trawy mają większy udział atomów węgla o siedmiu, a nie o sześciu neutronach, stąd też zęby trawożernych zwierząt zawierają więcej „ciężkiego” węgla. Stosunki izotopowe węgla w zębach P. robustus wskazują na dietę zdominowaną przez produkty pochodzące z drzew i krzewów, z istotną domieszką tropikalnych traw i turzyc. Inaczej było u P. boisei, u którego izotopy węgla sugerują, że trawy i turzyce stanowiły co najmniej trzy czwarte pożywienia.

Odkrycie to było dla wielu paleoantropologów zaskoczeniem. Przeżuwający hominin? Czy szanujący się przedstawiciel naszej biologicznej rodziny mógłby odżywiać się jak, nie przymierzając, krowa? Ja jednak nie widziałem w tym nic złego. Gatunki te rozwinęły się w czasie, gdy trawy rozprzestrzeniały się w południowej i wschodniej Afryce, a ekologiczny bufet pokrywał się warstwą darni. Jeśli P. boisei faktycznie przeżuwał trawy swoimi wielkimi i płaskimi zębami policzkowymi i potężnymi szczękami, a nie kruszył nimi orzechów czy innych twardych części roślin, to powinno to pozostawić czytelne ślady na zębach – i właśnie takie ślady znaleźliśmy. Tego typu dieta tłumaczyła też, dlaczego u P. boisei trzonowce tak szybko się ścierały.

Nigdy byśmy się tego nie dowiedzieli, badając tylko kształty ich wielkich i płaskich zębów, ale analiza „foodprints” powiedziała nam coś jeszcze: że oba gatunki parantropów używały swojej wyspecjalizowanej zębowej anatomii w różny i nieoczekiwany sposób. P. robustus, podobnie jak mangabki z Kibale, miał zapewne dietę uogólnioną, z udziałem jakichś twardych obiektów. Natomiast u P. boisei związek między budową zębów a dietą był, jak się zdaje, zupełnie wyjątkowy i nieznany u dzisiejszych naczelnych. Wielkie i płaskie zęby nie wydają się zbyt odpowiednie do rozgryzania i żucia traw, ale „jak się nie ma, co się lubi, to się lubi, co się ma”. A skoro takie bloczki ścierne i tak nadawały się lepiej do spełnianych funkcji niż wcześniejsze zęby homininów, więc były faworyzowane przez dobór mimo swoich niedoskonałości.

Mikrozadrapania na zębach naszych bezpośrednich przodków – przedstawicieli rodzaju Homo – wskazują na ewolucję idącą w zupełnie innym kierunku. Wraz z kolegami badaliśmy dwa wczesne gatunki: Homo habilis o małym mózgu i pewnych prymitywnych cechach związanych z nadrzewnością i Homo erectus o większym mózgu i przystosowaniach do dwunożnej lokomocji. Próbki, na których pracowaliśmy, były niewielkie, gdyż do analizy zadrapań potrzebne są idealnie zachowane zęby, a takie są bardzo rzadkie. Ale wzory tych śladów były bardzo interesujące. W porównaniu z Australopithecus afarensis – naszym domniemanym przodkiem – i P. boisei, prawdopodobnym kuzynem, zadrapania u H. habilis były bardziej zróżnicowane: na niektórych zębach były liczne, skomplikowane zagłębienia, na innych – proste zarysowania. Może to wskazywać, że H. habilis żywił się bardziej zróżnicowanym pożywieniem niż zarówno jego przodkowie, jak i inne współczesne mu gatunki. U jego następcy – H. erectus – zarysowania są jeszcze bardziej zróżnicowane, co może sugerować jeszcze bogatszą kuchnię.

Takie wyniki pasują dobrze do panującego obecnie modelu, który zastąpił hipotezę sawannową i odwołuje się do wpływu zmian klimatycznych na ewolucję człowieka. Badania paleoklimatyczne, zapoczątkowane przez Nicholasa Shackletona w połowie lat 90. analizą rdzeni oceanicznych, pokazały, że wahania klimatu odegrały znacznie większą rolę, niżby to wynikało z hipotezy sawannowej. Owszem, w długookresowej perspektywie klimat wyraźnie się oziębił i osuszył, ale towarzyszyły temu krótkookresowe wahania, które z czasem stawały się coraz intensywniejsze.

Rick Potts ze Smithsonian Institution zauważył, że tak niestabilne warunki klimatyczne faworyzowały gatunki behawioralnie plastyczne, w tym także homininy – pomysł, który został nazwany hipotezą selekcji na różnorodność. Plejstoceńska Afryka nie była miejscem łaskawym dla wybrednych smakoszy. Zdaniem Pottsa ewolucją człowieka kierowała nie tyle rozrastająca się sawanna, ile konieczność zachowania odpowiedniej plastyczności behawioralnej i kulinarnej. Jeśli patrzeć z takiej perspektywy, większy mózg u Homo i narzędzia służące do obróbki pożywienia nabierają nowego sensu, pozwalały bowiem naszym przodkom przetrwać rosnące wyzwania środowiskowe i dopasowywać się do zmiennej podaży potraw w ekologicznej jadłodajni. Rosnąca złożoność mikrośladów na zębach – od A. afarensis, przez H. habilis po H. erectus – może być potwierdzeniem takiej selekcji na różnorodność.

Pomysł Potta dobrze zdawał egzamin przez dwa dziesięciolecia, jakie upłynęły od jego sformułowania; w tym czasie inni badacze wprowadzali do niego własne uzupełnienia, a nowe odkrycia pozwoliły uściślić, jak zmiany ziemskich ekosystemów i parametrów orbity Ziemi wpływały na ewolucję człowieka. Na przykład, w roku 2009 Mark Maslin z University College w Londynie i Martin Trauth z Universität Potsdam w Niemczech wykazali, że ta klimatyczna huśtawka okresowo wypełniała i osuszała jeziora we wschodniej Afryce, zakłócając życie ekosystemów w basenach ryftowych. Mogło to prowadzić do fragmentacji i rozpraszania ludzkich populacji, przyczyniając się tym samym do przyspieszenia ich ewolucji. Wszechstronność kulinarna naszych przodków stanowiła z pewnością atut w tak burzliwych czasach.

Apetyt i ewolucja

Chociaż dostępne informacje pozwalają już badaczom odmalować przybliżony obraz przystosowań wczesnych homininów do zmieniającego się świata, możemy to zrobić z użyciem jedynie najbardziej schematycznych pociągnięć pędzla. Największym wyzwaniem dla zrozumienia wpływu zmian klimatycznych na ewolucję człowieka jest dopasowanie konkretnych wydarzeń z przeszłości Ziemi do określonych zmian w zapisie kopalnym.

Lokalne środowiska różnie reagują na globalne, a nawet regionalne zmiany klimatyczne, a zapis kopalny jest zbyt fragmentaryczny, by móc stwierdzić kategorycznie, gdzie i kiedy dany gatunek narodził się lub wymarł. Margines błędu może być rzędu 1500 km lub ponad 100 tys. lat. Jesteśmy w stanie powiązać wymarcie lub narodziny określonych gatunków z globalnymi, dramatycznymi wydarzeniami z historii Ziemi, takimi jak upadek planetoidy na półwyspie Jukatan, który spowodował zagładę dinozaurów przed 66 mln lat. Ale związane z klimatem zmiany, które łączymy z ewolucją człowieka, są innej natury – to powtarzające się cykle zimna i suszy i następujących po nich okresów gorąca i wilgoci. A fakt, że gatunki homininów wykazywały się znaczną plastycznością zachowań, potrafiąc dostosować się do bardzo różnych środowisk i źródeł pożywienia, jeszcze bardziej zaciemnia obraz naszych dziejów. Dlatego, jeśli chcemy zrozumieć, jak homininy reagowały na zmiany środowiskowe, musimy zwrócić się ku mniej odległej przeszłości i do miejsc, z których mamy dokładne informacje.

Badania opublikowane w ciągu dwóch ostatnich lat przez Sireen El Zaatari z Eberhard Karls Universität Tübingen w Niemczech, Kristin Krueger z Loyola University w Chicago i ich współpracowników pokazują, jak mogłoby wyglądać takie podejście. Ich analizy mikrozadrapań na zębach neandertalczyków i ludzi anatomicznie współczesnych, którzy zastąpili ich w Eurazji, pozwalają rzucić nowe światło na tę wciąż utrzymującą się tajemnicę. Neandertalczycy panowali w Europie i na znacznych obszarach zachodniej Azji w okresie między około 400 tys. i 40 tys. lat temu, a potem zniknęli. Przez ponad 100 lat paleoantropolodzy zastanawiali się, co mogło być tego przyczyną i nawet dzisiaj są bardzo różne opinie na ten temat.

Choć literatura popularnonaukowa często pokazuje nam obraz prymitywnych neandertalczyków, opatulonych w skóry zwierzęce i obżerających się mięsem mamutów i nosorożców włochatych, żyjących pośród wielkich lodów, to rzeczywistość była znacznie bardziej złożona. Neandertalczycy zajmowali bardzo różne środowiska – od zimnych i suchych stepów po ciepłe, wilgotne lasy, a warunki zmieniały się często w czasie i przestrzeni. W przeprowadzonych niedawno badaniach śladów na zębach trzonowych neandertalczyków żyjących na terenach bardziej zalesionych wykazano, że musieli oni korzystać w znacznej mierze z twardego i powodującego ścieranie się szkliwa materiału roślinnego. Natomiast u neandertalczyków zajmujących otwarte tereny trawiaste zęby trzonowe były znacznie mniej starte, co zdaniem El Zaatari i jej kolegów świadczy o mniej zróżnicowanej diecie, opartej w znacznym stopniu na mięsie. Również Krueger, badająca ślady na siekaczach, wykazała istotne różnice w mikrozadrapaniach między obydwiema grupami, wynikające – jej zdaniem – z faktu, że neandertalczycy stepowi używali swych przednich zębów do obróbki skór zwierzęcych, a leśni do spożywania znacznie bardziej zróżnicowanego pożywienia. Co ciekawe, różnice te utrzymywały się przez cały czas trwania tych homininów i u wczesnych i późnych neandertalczyków wyglądały w zasadzie tak samo. Może to wskazywać na żywieniową plastyczność neandertalczyków, potrafiących dostosować się do zmiennych warunków środowiskowych i różnych źródeł pożywienia.

Ludzie anatomicznie współcześni żyjący w Europie podczas ostatniej epoki lodowej zachowywali się inaczej. Wzór zarysowań na ich zębach, zarówno populacji żyjących w środowiskach otwartych, jak i bardziej zalesionych, jest podobny i – znów – jest tak przez cały czas ich trwania. Być może świadczy to, że ludzie współcześni lepiej sobie radzili ze zdobywaniem ulubionego pożywienia, również w okresach silnych zmian środowiskowych.

Pokarm dla umysłu

Badania nad pożywieniem wczesnych ludzi mogą sugerować optymalną dietę dla ludzi współczesnych, choć niekoniecznie taką, jak to się zwykle przedstawia. Guru „diety paleolitycznej” utrzymują, że powinniśmy jeść to, co nasi przodkowie. Wskazują oni na związek wielu chronicznych dolegliwości degeneracyjnych z niedopasowaniem dzisiejszej diety do pożywienia, które w przeszłości ukształtowało nasze ciała.

Z pewnością warto stale pamiętać, że nasi odlegli przodkowie nie zajadali się hot dogami i nie popijali ich słodkim mlekiem z lodami, ale to nie znaczy, że powinniśmy stosować jakąś szczególną „dietę paleolityczną”. Ślady na zębach pokazują wyraźnie, że wczesne homininy odżywiały się bardzo zróżnicowanym pożywieniem i były w swych kulinarnych wyborach bardzo plastyczne, zależne od zmiennych klimatów, warunków środowiska i dostępności pożywienia. Innymi słowy, nie było jednej „diety paleolitycznej”, którą moglibyśmy dziś naśladować. To dzięki dietetycznej plastyczności nasi przodkowie zdołali opanować cały świat i w każdym z niezliczonych „bufetów biosferycznych” znaleźć coś do jedzenia. Taki był klucz do naszych ewolucyjnych sukcesów.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.