Оказалось, что пережевывание пищи требует значительных энергетических затрат организма, что подтверждает важность кулинарии в процессе эволюции человека.
Когда речь заходит о способах расхода энергии, жвачка обычно не приходит на ум. Однако, жевание составляет примерно три процента от общего количества энергии, затрачиваемой организмом в течение суток. Безусловно, это значительно меньше, чем тратится на физическую активность или пищеварение. Тем не менее, этого объема оказалось бы достаточно для существенных изменений в строении лица, челюстей и всего черепа в процессе формирования современного человека. К такому заключению пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Science Advances.
Действительно, даже человек, не знакомый с наукой, может заметить значительные отличия в строении наших черепов и лиц по сравнению с более отдаленными предками и родственниками. Распространено мнение, что эти различия во многом обусловлены питанием: шимпанзе, гориллы и вымершие древние гоминиды тратят много времени и сил на пережевывание грубой пищи. Однако наши предки освоили способы измельчения и нарезки продуктов с помощью инструментов, а впоследствии и способы приготовления, что сделало намного податливее. Это вызвало сокращение размеров зубов, челюстей и связанных с ними мышц, что, в свою очередь, освободило дополнительное пространство в черепе для увеличения объема мозга.
Хотя степень влияния жевания на эволюцию оставалась неясной, ученым удалось провести ряд экспериментов с участием добровольцев. Адам Ван Кастерен (Adam van Casteren) и его коллеги из Великобритании, Германии и Нидерландов провели исследования, в которых приняли участие 21 здоровый молодой человек разного пола. Для измерения расхода энергии организмом добровольцев помещали в специальное устройство, которое фиксировало состав выдыхаемых ими газов, в частности, содержание кислорода и углекислого газа. В ходе экспериментов активность мышц была минимальной: добровольцы оставались в состоянии покоя и в течение 15 минут жевали жвачку (без вкуса и калорий).
Измерения продемонстрировали, что жевание мягкой жвачки увеличивает энергетические затраты организма по сравнению с состоянием покоя в среднем на 10%, а жевание жесткой жвачки – на 15%. В суточном выражении эти значения невелики: на жевание расходовалось менее 1% от общего количества энергии. Однако, если бы участники исследования занимались жеванием так же долго, как гориллы и орангутаны, то затраты энергии на этот процесс достигли бы уже ощутимых 2,5%, а при использовании более жесткой пищи – трех и более процентов.
Первые измерения энергозатрат при жевании, похоже, полностью согласуются с общепринятым представлением о его значимости в эволюции человека. В настоящее время люди уделяют жеванию крайне мало времени – согласно имеющимся оценкам, в среднем, время, затрачиваемое на прием пищи, составляет всего 35 минут. Это, вероятно, высвобождает значительный запас энергии, поскольку гориллы, например, продолжают жевать почти непрерывно — до 90 процентов времени бодрствования. Таким образом, экономия для человека должна быть ощутимой.