Денна витрата калорій у людини, яка веде сидячий спосіб життя, все одно виявляється набагато вищою, ніж у наших найближчих родичів-приматів - шимпанзе, горил і орангутанів.
Як відомо, людський мозок більше мавпячого, що досі являє собою певну загадку для антропології та еволюційної біології. Великий мозок вимагає багато енергії, отже, наші предки в еволюції повинні були якось інакше звести енергетичний баланс, відібравши калорії у якихось інших систем на користь нервової.
(До речі, мозок - не єдина енерговитратна особливість, за якою ми відрізняємося від інших приматів; люди ще й народжують частіше і більше, ніж людиноподібні мавпи, і підвищена швидкість розмноження знову ж вимагає підвищених енергетичних витрат.)
За однією з гіпотез, мозок у людей отримав можливість збільшитися за рахунок кишечника. Шлунково-кишковий тракт теж вимагає багато калорій для перетравлення, всмоктування і т. д., і чим він довший, тим більше енергії йде на його обслуговування.
Вважається, що якраз тоді, коли людський мозок почав інтенсивно розростатися, одночасно почав зменшуватися кишечник, що, очевидно, супроводжувалося змінами в раціоні харчування; можливо, що зміни в дієті і дозволили вкоротити шлунково-кишковий тракт і, як наслідок, дали мозку шанс збільшитися.
Гіпотеза ця народилася ще в 90-ті роки XX століття, проте суперечки про те, чи дійсно є зв'язок між розміром мозку приматів і розміром кишечника, не замовкають досі. Дехто вважає, що вся справа якраз у тому, що наші предки навчилися готувати: поживні речовини в обробленій їжі робляться більш доступними, а значить, більше енергії можна витратити, в тому числі, і на розвиток мозку і на процеси вищої нервової діяльності.
Ще одна гіпотеза стверджує, що мозок людини міг збільшуватися за рахунок м'язів - тому що, по-перше, люди помітно слабші мавп (при тому, що і ми, і вони використовуємо м'язи однаковим чином), і, по-друге, обмін речовин в людських м'язах помітно відрізняється від м'язового метаболізму інших приматів. Дослідники, які дотримуються «м'язової гіпотези», вважають, що причиною ослаблення м'язів у людей став саме мозок, а не зміни в екології і не зміни в раціоні харчування.
Але навіщо взагалі шукати внутрішні енергетичні ресурси, які нервова система могла б використовувати в еволюції?
Потім, що основний обмін - так називають мінімальну кількість енергії, необхідну для забезпечення нормальної життєдіяльності пильного організму в стані спокою, натощак і в комфортних умовах - так ось, основний обмін однаковий у людей і людиноподібних мавп.
Тобто і ми, і вони спалюємо в стані спокою однакову кількість калорій. Але мозок у нас більше - тобто на якісь інші органи енергії у нас має витрачатися менше, ніж у мавп.
Однак в останні роки концепція «рівних енергетичних витрат» опинилася під питанням. Коли у кількох мавп стали вимірювати загальну витрату енергії (а не тільки те, що згорає в стані спокою), то виявилося, що, наприклад, у орангутанів рівень загального метаболізму на диво низький.
Після цього за справу взялися ґрунтовно: загальний обмін речовин виміряли у 27 звичайних шимпанзе, 8 шимпанзе бонобо, 10 горил, 11 орангутанів і 141 людини (зрозуміло, у всіх випадках рівень метаболізму співвідносили з розміром тіла). В результаті, як пишуть в Nature автори дослідження, люди виявилися «енергійнішими» мавп: ми витрачаємо в день на 400 калорій більше, ніж звичайний шимпанзе і шимпанзе бонобо, на 635 калорій більше горил і на 820 калорій більше орангутанів. У відсотках все виглядає більш наочно: так, порівняно з шимпанзе, денна енергетична норма людини на 27% більша.
Дослідники працювали з мавпами, що містяться в зоосадах і в спеціальних притулках для тварин, розташованих в США і Африці, і тому тут можна причепитися до того, що тварини, які використовувалися в експерименті, жили в неволі і тому їх рівень метаболізму може бути не таким, як в дикій природі.
Однак за деякими даними енергетичні витрати у диких людиноподібних мавп і у тих, які живуть в неволі, приблизно однакові, незважаючи на нібито різну активність. Крім того, у вищеописаній роботі для порівняння з мавпами обрали людей, які ведуть сидячий спосіб життя.
Все це говорить про те, що з усіх людиноподібних приматів люди - найбільш «енергоємні», і, ймовірно, якраз тому, що їм, тобто нам, потрібно містити мозок. Тут є ще один нюанс: сучасна людина завжди може заповнити запас поживних речовин і тому може не боятися раптового перевитрати, але як у наших предків йшли справи зі стабільним енергозабезпеченням?
Найпростіший вихід - стати товщим, обзавестися жировими запасами, які в голодний час можна пустити на розумову роботу. У статті в Nature, між іншим, сказано, що люди дійсно обганяють приматів за кількістю жиру в організмі. Тобто, щоб порозумнішати, людині довелося потовстіти.
Тепер залишилося тільки зрозуміти, як і коли у наших предків раптово прискорився метаболізм; треба сподіватися, що відповідь на ці питання дасть більш ретельний аналіз давніх людських і людиноподібних останків.
Втім, «кулінарну» і «кишкову» гіпотези ніхто з рахунків поки не скидає. Може бути так, що метаболізм з жировими відкладеннями був лише першим етапів у процесі збільшення мозку. Надалі злегка порозумні люди могли додуматися до кулінарних маніпуляцій, а природний відбір міг сприяти не тільки тим, у кого був особливо високий обмін речовин, але і тим, у кого був не надто довгий кишечник.
За матеріалами Science.