Според ново изследване, публикувано в научното списание Science, предците на хората като австралопитека, живели преди около 3,5 милиона години в Южна Африка, са яли много малко или почти никакво месо. Това заключение е направено въз основа на анализ на азотни изотопи във фосилизирания зъбен емайл на седем индивида от вида Australopithecus. Данните разкриват, че тези ранни хоминини са разчитали предимно на растителна диета, като има малко или никакви доказателства за консумация на месо.
Консумацията на животински ресурси, особено на месо, се смята за решаващ поврат в човешката еволюция. Тази богата на протеини храна се свързва с увеличаването на обема на мозъка и способността за разработване на инструменти. Въпреки това преките доказателства за това кога месото се е появило сред нашите ранни предци и как се е развила консумацията му във времето, са неуловими. Екип от изследователи от Института по химия „Макс Планк“ в Германия и Университета Витватерсранд в Южна Африка (Wits University) сега предоставя доказателства, че човешките предци от рода Australopithecus, живели в Южна Африка преди 3,7-3,3 милиона години, са се хранили предимно с растения.
Изследователският екип анализира данни за стабилни изотопи от зъбен емайл на индивиди от вида Australopithecus, открити в пещерата Стеркфонтейн близо до Йоханесбург, част от южноафриканската „люлка на човечеството“ - район, известен с богатата си колекция от вкаменелости на ранни хоминини. Те сравняват изотопните данни на австралопитека с тези от проби от зъби на съжителстващи животни, включително маймуни, антилопи и големи хищници като хиени, чакали и големи котки.
Зъбният емайл е запазил хранителните характеристики
„Зъбният емайл е най-твърдата тъкан в тялото на бозайниците и може да съхрани изотопния отпечатък от диетата на животните в продължение на милиони години“, казва геохимикът Тина Людеке, водещ автор на изследването. От 2021 г. Лудеке ръководи „Младшата изследователска група на Еми-Нойтер за консумация на месо от хоминини“ в Института по химия „Макс Планк“ в Майнц и е почетен научен сътрудник в Института за еволюционни изследвания към Университета Витватерсранд в Йоханесбург. Тя редовно пътува до Африка, за да взема проби от фосилизирани зъби за своите анализи. Университетът Витс е собственик на пещерите Стеркфонтейн и е пазител на вкаменелостите на австралопитека.
Когато животните смилат храната, биохимичните реакции благоприятстват „лекия“ изотоп на азота (14N). Следователно продуктите от разграждането, които се образуват в тялото им, съдържат високи пропорции 14N. Отделянето на тези „леки“ азотни съединения в урината, изпражненията или потта увеличава съотношението на „тежкия“ азот (15N) към този „лек“ азот в организма в сравнение с храната, която той консумира. Това означава, че тревопасните животни имат по-високо азотно изотопно съотношение от растенията, които консумират, а месоядните животни на свой ред имат по-високо азотно изотопно съотношение от плячката си. Следователно колкото по-високо е съотношението 15N към 14N в тъканна проба, толкова по-висока е трофичната позиция на организма в хранителната верига.
Съотношението на азотните изотопи отдавна се използва за изследване на хранителния режим на съвременните животни и хора в косата, ноктите, костите и много други органични материали. При фосилните материали обаче тези измервания досега бяха ограничени до проби, които са само на няколко десетки хиляди години, поради разграждането на органичния материал с течение на времето. В това изследване Тина Людеке използва нова техника, разработена в лабораторията на Алфредо Мартинес-Гарсия в Института по химия „Макс Планк“, за измерване на съотношението на азотните изотопи във фосилизиран зъбен емайл на възраст милиони години.
Доказателства за предимно растителна храна
Екипът от изследователи установява, че съотношението на азотните изотопи в зъбния емайл на австралопитека варира, но е постоянно ниско, подобно на това на тревопасните животни и много по-ниско от това на съвременните месоядни животни. Те стигат до заключението, че диетата на тези хоминини е била разнообразна, но се е състояла предимно или изключително от растителна храна. Следователно австралопитеките не са ловували редовно големи бозайници, както например неандерталците няколко милиона години по-късно. Въпреки че изследователите не могат напълно да изключат възможността за случайна консумация на животински протеини като яйца или термити, доказателствата сочат, че диетата е била предимно вегетарианска.
По-нататъшни изследвания на вкаменения зъбен емайл
Екипът на Лудеке планира да разшири изследванията си, като събере повече данни от различни видове хоминини и периоди от време. Те имат за цел да проучат вкаменелости от други ключови места в Източна и Южна Африка, както и в Югоизточна Азия, за да изследват кога е започнала консумацията на месо, как е еволюирала и дали е осигурила еволюционно предимство на нашите предци.
„Този метод открива вълнуващи възможности за разбиране на човешката еволюция и има потенциала да отговори на ключови въпроси, например кога нашите предци са започнали да включват месо в диетата си? И дали началото на консумацията на месо е било свързано с увеличаване на обема на мозъка?“, казва Алфредо Мартинес-Гарсия от Института по химия „Макс Планк“.
„Тази работа представлява огромна стъпка в разширяването на възможностите ни за по-добро разбиране на диетите и трофичното ниво на всички животни назад в мащаба на милиони години. Изследването предоставя ясни доказателства, че диетата му не е съдържала значителни количества месо. За нас е чест, че пионерското приложение на този нов метод е инициирано в Стеркфонтейн - обект, който продължава да има фундаментален принос към науката дори 89 години след откриването на първите фосили на хоминини там от Робърт Брум“, казва професор Доминик Стратфорд, директор на научните изследвания в пещерите Стеркфонтейн и съавтор на статията.
Изследването е финансирано от Обществото „Макс Планк“. Изследователската група на Тина Людеке е подкрепена от програмата „Еми Ноетер“ на Германската фондация за научни изследвания (DFG).
