Piše: prim. Matija Cevc, dr. med.
Številne antropološke raziskave so pokazale velik pomen prehrane v evoluciji človeka. Prehrana naj bi močno vplivala na človeški fenotip, spremembe v prehranjevanju pa so prispevale k dramatičnim morfološkim spremembam, ki jih opazimo pri sodobnih ljudeh v primerjavi s primati.
Razlike so se pričele pojavljati že pred 4 milijoni let, ko so se pojavili prvi hominidi avstralopiteki. Bili so še zelo podobni šimpanzom, so pa že občasno hodili po dveh nogah, na kar sklepajo po fosilnih odtisih stopal, ki so jih našli v Latoli (Tanzanija), in na temelju fosilnih ostankov medenice in kosti nog in stopal.
Do za pokončno hojo značilnih sprememb hrbtenice pa pri njih še ni prišlo. Veliki so bili 1,2 – 1,5 m, za razliko od sodobnih ljudi je bil pri njih prisoten izrazit spolni dimorfizem – samice so bile bistveno manjše in lažje (29 kg) od samcev (44 kg). Prostornina njihovih možganov je bila podobna opičjim (350–550 cm3). Njihovo življenjsko področje (habitat) se je sicer spreminjal, a so praviloma živeli v bližini voda (reke, jezera) v področjih, kjer rastejo tudi manjši grmi in drevesa različnih velikosti, pa tudi ob močvirjih. Zaradi varnosti so noči verjetno še preživljali v krošnjah dreves (podobno kot šimpanzi), prek dneva pa so se prehranjevali s šaši, travo in mesnatim listjem, so pa tudi nabirali oreške, seme in sadje drevesnic in grmovja. Glede na anatomske značilnosti so bile njihove roke že primerne za nadzorovano manipulacijo predmetov in verjetno so uporabljali orodja. Zdi se, da so lovili in jedli žuželke, občasno pa so lovili tudi manjše vretenčarje in uživali meso, saj so na področju, kjer so živeli le avstralopiteki, našli 3,4 milijone let stare ostanke kosti, na katerih so bili sledovi kamnitega orodja, v Keniji pa so našli tudi doslej najstarejše 3,3 milijone staro kamnito orodje. Zdi se, da so ujete živali (meso) uživali predvsem samci, samice in potomci pa so se prehranjevali pretežno z rastlinsko prehrano, čemur pripisujejo tudi veliko razliko v velikosti in teži med moškimi in ženskami.
Okoli 2,5 milijona let pred našim štetjem so se zaradi večje sušnosti pričele v Afriki klimatske spremembe z zmanjševanjem gozdnih površin in širjenjem savan, kar je avstralopiteka prisililo, da je opustil življenje v krošnjah dreves. Okoljske spremembe so povzročile tudi močne selekcijske pritiske, da se spoprimejo s plenilci, ne da bi pobegnili na drevesa, in da nadomestijo hrano, ki jo zagotavljajo drevesa.
Spretni človek
Leta 1959 so v Keniji našli 2,4 milijona let stare fosilne ostanke človečnjaka. Ker so v njegovi bližini našli enostavno kamnito orodje, ki ga je izdelal, so ga najditelji poimenovali homo habilis ali »spretni človek«. Roka tega človečnjaka je že podobna roki sodobnega človeka in njegovi možgani so bili večji kot pri avstralopiteku za 30-40 % (600-800cm3).
Še vedno je bil prisoten spolni dimorfizem, saj so bile samice manjše in lažje (31 kg) od samcev (51 kg). Glede na skeletne značilnosti se zdi, da se je še vedno obnašal kot »drevesno bitje« (pogosto plezanje in bivanje na drevesu), ko pa je bil na tleh, je bil dvonožec. Pri tej vrsti človečnjaka je že prišlo do pomembnih sprememb v strukturi možganov. Pri njem je pričela prevladovati leva možganska hemisfera in s tem področja za natančno motoriko, kar nakazuje na to, da je bil pretežno desničar – diferenciacija med levico in desnico pa je omogočila bistveno bolj natančno obdelavo in obvladovanje orodja.
Poleg tega se je pri njem v levi hemisferi že razvilo možgansko področje, ki je omogočilo uporabo orodij (sprednji supramarginalni girus leve hemisfere). Sočasno s tem je povečanje spodnjega parietalnega režnja in Wernickejevega področja omogočilo tudi natančnejši nadzor ust in jezika in posledično tudi določeno obliko sporazumevanja.
Živeli so na bolj odprtem gozdnatem področju. Ker so bili bolj spretni, so pomembno izboljšali kamnito orodje (Oldowanska tehnika), ko so s »sekalniki« odkrušili dele površine večjega kamna in tako ustvarili oster rob, ki so ga uporabljali za rezanje, sekanje in strganje. Mikroskopska analiza okruškov je pokazala, da so nekatere od njih uporabljali kot orodje za rezanje rastlin in raztelešenje živali.
Z izboljšanim kamnitim orodjem je bilo mogoče, poleg razbijanja, tudi rezati, bilo je primerno tako za pridobivanje hrane kot tudi za njeno obdelavo. Glede na obliko zobovja so se prehranjevali s sadjem in rastlinami, uživali so mrhovino pa tudi meso velikih in malih ujetih živali, ki so jih razkosali (odstranitev mesa, dezartikulacija, odstranitev kostnega mozga), a jih niso použili na mestu ulova.
Raziskovalce je dolgo begalo vprašanje, kako je mogoče, da je pri teh človečnjakih prišlo ob povečanju možganov, kot enega energetsko najbolj potratnih organov (za svoje delovanje porabijo okoli 20 % dnevnega energetskega vnosa), sočasno do skrajšanja črevesja, če vemo, da telo vso potrebno energijo pridobi s prehranjevanjem in prek prebavne poti.
Zdi se, da je odgovor v povečani poraba mesa, ki je energetsko boljše kot rastlinska prehrana, kar je omogočilo, da je prišlo do sprememb tako v velikosti možganov kot tudi do skrajšanja prebavnega trakta, ki je drugi energetsko najbolj potratni organ.
Hrana, ki so jo uživali ti naši predniki, ni bila kot sadje in zelenjava, ki ju uživamo danes, ampak je bila bistveno bolj trda in je pogosto vsebovala tudi snovi, ki so zavirale prebavo ali so bile do neke mere strupene. Ko se je začelo povečevati uživanje mesa, ki je lažje prebavljivo kot rastlinska hrana, se je črevesje začelo zmanjševati tako po velikosti kot po dolžini.
Pokončni človek
Pred 1,9 milijona let se je pojavil Homo erectus ali »pokončni človek«, katerega »najmlajši« ostanki izvirajo izpred 100.000 let. Bil je prvi popoln dvonožec. Zanj je bilo značilno, da je bil višji (145 – 185 cm) kot njegovi predhodniki in je imel tudi večje in naprednejše možgane (800 – 1200 cm3).
Zanj je tudi značilno, da se je bistveno povečala telesna masa samic (52 kg) v primerjavi s samci (63 kg) in se je s tem pričelo nakazovati tudi zmanjševanje spolnega dimorfizma. Povečana telesna masa in dvonožnost pa je imela na odprtem prostranem okolju pomembne prednosti, saj je omogočala izkoriščanje večjih prehranskih niš in širše področje za iskanje hrane, večjo mobilnost in možnost lovljenja večjega plena, sočasno pa je omogočila tudi večjo socialnost.
Povečana telesna teža pa zahteva tudi večji dnevni energetski vnos, ki se za ženske dodatno poveča v času nosečnosti (za 30 %) in dojenja (za 41 %). To je pripeljalo do prilagoditve s tem, da se je nosečnost pri ženskah skrajšala, skrajšalo se je tudi obdobje dojenja, a se je sočasno s tem podaljšalo obdobje otroštva in adolescence zaroda. Kljub tem prilagoditvam je samica avstralopiteka za enega potomca porabila 3.27 milijona kalorij, homo erectus pa 4,74 milijon kalorij – okoli 40 % več!
To je bilo mogoče zaradi pomembnih prehranskih sprememb, ki so nastopile v tem obdobju, saj se je pričela izraba podzemeljskih plodov (kot so gomolji krompirja, korenine sladkega krompirja, pese, korenja itd. kamor se shranjuje energija v obliki ogljikovih hidratov kot škrobna zrna ipd) in bistveno večja poraba hrane živalskega izvora.
Prišlo pa je tudi do socialnih sprememb, saj se je podaljšala doba odraščanja potomca in v tem času so zanje lahko skrbeli tudi drugi člani skupine (starejše ženske, moški, starejši sorojenci) s čimer se je bistveno zmanjšala energetska obremenitev ženske. Tak način je omogočil tudi skrajšanje obdobja med posamičnimi nosečnostmi. Ker so samice postale reproduktivno sposobne že pri 14 letih, je imela lahko samica homo erectusa v svojem reproduktivnem obdobju 7 potomcev, samica avstralopiteka pa le 4-5.
Homo erectus je prva vrsta, ki je že pred 1,9 milijoni let zapustila Afriško celino kar predstavlja eno od ključnih in ne čisto razumljenih dogodkov v človeški evoluciji. Še vedno se namreč krešejo mnenja, kaj je spodbudilo razselitev. Eni menijo, da je bil vzrok za razselitev to, da je bil homo erectus zelo socialna, kooperativna vrsta, ki je iskala nove priložnosti za izkoriščanje virov, drugi pa menijo, da ga je v razselitev prisilila klimatska sprememba. Novejše raziskave kažejo, da je verjetno sledil širjenju rastlinojedih živali. Tako se je v Afriki zadrževal v področjih s sladko vodo, v Evraziji se je naseljeval zlasti v predelih, kjer je bil na razpolago kremen, ki je bil zelo primeren za izdelavo orodja.
Homo erectus je bil aktiven lovec, a se je izogibal področij, kjer so bili številni veliki plenilci. Njegove fosilne ostanke so našli tako v severni in južni Afriki kot tudi v Evropi, na Bližnjem vzhodu, Gruziji, Aziji in otokih Jugovzhodne Azije (Indonezija, Java), saj je obvladal že tudi plovbo po morju. Živel je v jamah, na ravnicah pa v odprtih taboriščih v skupinah po 10-30 članov. Pomembno je izboljšal izdelavo orodij (ročne sekire, sekala, krampi, sulice, kije). Kamen je znal obdelati tako, da je imelo orodje dvostranski rezilni rob, ki je bil bolj oster kot pri Oldawskem orodju.
Za začetno oblikovanje orodja so uporabljali kamena kladiva, za finejšo obdelavo pa pripomočke iz lesa ali kosti. Lovili so ptiče, glodalce, ribe, rake, želve in tudi mrčes (kobilice, stonoge) ter nabirali ptičja jajca. Zdi se, da jim ni bil tuj kanibalizem. Uživali so večje količine mesa, ki so ga večinoma pridobili z lovom (veliki in manjši kopitarji) deloma pa tudi z mrhovino. Večja poraba mesa (1/3 energetskega vnosa) je zmanjšala potrebo po žvečenju za 15 %, z rezanjem mesa se je povečala energetska izkoriščenost mesa za 41 %, kar je dodatno zmanjšalo številno žvečilnih ciklov in kar za 12 % tudi žvečilno moč.
Tako se je pri Homo erectusu lahko dodatno skrajšalo črevesje, zmanjšale so se jim žvečilne mišice in tudi zobje. Seveda pa je pomemben del prehranjevanja predstavljalo tudi nabiralništvo (mesnati listi, plodovi, sadje, oreški, korenike, gomolji …), s čimer so se ukvarjale predvsem ženske in otroci.
Uporaba ognja
Homo erectus je prepoznal tudi koristnost ognja. Tako naj bi bilo najstarejša uporaba ognja, ob katerem so dokazali tudi aktivnosti človeka, stara 1,7 milijona let (na Kitajskem pred 1,8 milijona let). V začetku so do ognja prišli le občasno iz naravnega okolja (udar strele, samovžig) in ponekod je to morda vključevalo preprosto vzdrževanje ognja. Tako naj bi jim bil ogenj na razpolago le občasno. Do redne uporabe ognja in njegovega obvladovanja (ne nujno tudi prižiganja) pa je po zanesljivih arheoloških dokazih prišlo šele pred 465.000 leti.
Ob domnevno tako pozni uporabi ognja za termično obdelavo hrane pa nastopi zagata, saj so eksperimentalne raziskave pokazale, da je praktično nemogoče, da bi lahko človek ob anatomskih spremembah, ki so nastopile s pojavom homo erectusa (zmanjšanje žvečilnega aparata, skrajšanje prebavnega trakta, povečana energetska potreba ob povečanju možganov, večja telesna teža) preživel ob uživanju izključno presne prehrane. Termična obdelava živil namreč bistveno spremeni prebavljivost živil; npr. prebavljivost škroba v ovsu, pšenici, krompirju, zeleni banani in trpotcu se s termično obdelavo v tankem črevesu poveča za 28 % do 109 %, bistveno boljši pa je tudi izkoristek mesa.
Zaključek
Zaključimo lahko, da so šle v razvoju človeka spremembe prehranskih navad in spremembe telesne zgradbe z roko v roki. Dolgo je veljalo prepričanje, da razvoja velikih, energijsko potratnih možganov, ki pri današnjem človeku s približno 1500 cm3 predstavljajo zgolj 2 % telesne mase, a porabijo 20 % energijskega vnosa, ne bi moglo biti brez povečanega izkoristka zaužite hrane, ki jo je omogočila toplotna obdelava. Zagato v tej zgodbi predstavlja časovni razkorak med dokazano redno uporabo ognja, ki naj bi bila stara 465.000 let, in starostjo homo erectusa, ki je bil že pred 1,9 milijona let z možgansko prostornino 800- 1200 cm3, razmeroma kratkim črevesom in dokaj šibkimi žvekalnimi mišicami že precej podoben današnjemu človeku.
Nedavno so brazilski znanstveniki objavili izračune, da je mogoče zagotoviti zadosten kalorični vnos za vzdrževanje velikih možganov tudi s presno hrano, če je nabiralec dovolj iznajdljiv. Teorijo o uporabi ognja kot ključnega dejavnika za razvoj možganov so obrnili na glavo: iznajdljivi možgani so homo erectusu sčasoma omogočili obvladovanje ognja, posredno pa tudi nadaljnji razvoj človeške vrste.
