Неандертальцы и тайна пропавшего цинка
Что ели неандертальцы? Основными вариантами человека за последние два миллиона лет, по-видимому, были всеядные животные с сильными плотоядными чертами. Но есть загадка конкретно относительно неандертальцев.
Анализ останков неандертальцев, в том числе исследование 2022 года, проведенное Клервией Джауэн из Института эволюционной антропологии Макса Планка и его коллегами, предполагает, что неандертальцы были более плотоядными, чем такие облигатные хищники, как кошка. Это соответствует предыдущим исследованиям. Но это не имеет смысла.
Облигатные плотоядные должны эффективно получать все свои калории из мяса. Кошки — облигатные хищники: они вообще не могут переваривать углеводы. Собаки являются факультативными плотоядными животными, что означает, что они могут справляться с некоторыми растительными веществами, но не могут существовать без мяса — предки собак не присоединились к нашим человеческим домохозяйствам, потому что мы делили шпинат.
Люди всеядны: если оно движется, мы его съедим; если он не двигается, мы его съедим. Однако если мы получаем от 35 до 40 процентов калорий из мяса, мы заболеваем. Наш метаболизм не приспособлен для удаления большого количества азота (побочный продукт переваривания белка). Симптомы белкового отравления включают утомляемость, тошноту, рвоту, притупление аппетита, диарею и, в конечном итоге, смерть.
Генетически мы очень близки к неандертальцам. Тем не менее исследование 2022 года проанализировало зубы конкретного неандертальца, жившего в Габасе, Испания, 50 000 лет назад, и пришло к тому же выводу, что и предыдущая работа — он, по-видимому, ел мясо.
В последующей статье, опубликованной в PNAS, Мики Бен-Дор и профессор Ран Баркай из Тель-Авивского университета не претендуют на решение этой загадки, но отмечают, что первоначальные авторы пренебрегали ключевым элементом раннего питания человека: жиром. Бен-Дор и Баркай также отмечают, что документ 2022 года поддерживает выдвинутый ими тезис о роли жира в эволюции человека.
Теоретически возможно, что неандертальцы приспособились к перевариванию мяса лучше, чем сапиенсы. Одно из исследований, предполагающее именно это, было проведено Бен-Дором, Баркаем и Ави Гофером в 2016 году. Бочкообразная грудная клетка неандертальцев и различия в строении их таза предполагают увеличенную печень и мочевыделительную систему, чтобы справиться с более высоким потреблением мяса, они постулат.
Но даже если неандертальцы могли переваривать оленя лучше, чем мы, то в какой степени? Маловероятно, чтобы они были более плотоядными, чем кошки, как можно было бы сделать из новых данных, опубликованных Jaouen et al. Соотношение изотопов цинка-66 у неандертальца Габасы было настолько низким, что оно затмевает облигатных хищников.
Вкратце, соотношение между цинком 66 и 64 в наших зубах указывает на то, что мы ели, потому что в мышцах животных много цинка-64, а в растениях много цинка-66.
Когда травоядные едят растения, они получают тонны цинка-66, но теряют часть этого количества во время пищеварения. Затем, когда хищники поедают травоядных, они теряют еще больше. «Тело переваривает и поглощает изотопы цинка по-разному», — объясняет Бен-Дор: на каждом этапе пищеварения, от травоядного, поедающего растение, до плотоядного, поедающего травоядное, теряется больше цинка-66.
Теоретически у неандертальцев должно быть временное определение изотопов цинка в соответствии со всеядностью — возможно, склонность к низкому содержанию цинка-66, потому что они, возможно, любили мясо, но не были Полным Хищником; они не могли быть.
Однако содержание изотопа цинка-66 в зубах неандертальца Габаса было даже ниже, чем у хищников. И каким бы ни был размер и состояние его печени, в этом просто нет смысла — тем более, что теперь мы знаем, что неандертальцы тоже питались растениями. Другое исследование показало, что они готовили свои растения.
Другие исследования в одном из сибирских неандертальских мест и восьми западных обнаружили аномально высокие показатели азота, еще один признак чрезвычайно тяжелой мясной диеты, что также является загадкой.
Среди объяснений, которые Жауэн и его коллеги предлагают загадкам с цинком и азотом, были метаболические странности неандертальцев. Или, возможно, неандертальцы питались в основном мамонтами и другими мега-животными, которые сами имели повышенное содержание азота, потому что питались пустынными растениями (большинству растений необходимо получать азот из почвы, но некоторые пустынные растения могут «фиксировать» необходимый им азот из воздуха).
Одна загвоздка этой теории заключается в том, что останки мамонтов на стоянках неандертальцев немногочисленны, говорят Джауоэн и его команда. Этому может быть множество объяснений, одно из которых состоит в том, что мамонты не обязательно селились на стоянках неандертальцев. Другая возможность состоит в том, что огромные слоновьи были убиты в другом месте, а гоминины отрезали куски, чтобы вернуть их детям в пещере.
Бен-Дор придирается к характеристике, что признаков употребления в пищу мамонтов неандертальцами мало. По его словам, костей как таковых может быть мало на стоянках неандертальцев, но, если проверять район за районом, можно обнаружить множество стоянок с останками мамонтов. Баркай и Бен-Дор уверены, что доисторические люди ели столько слонов, сколько могли, и получали большую часть своих калорий из жира. На самом деле их диета состояла из большого количества мяса, некоторых растений и очень-очень большого количества жира.
Бен-Дор добавляет: учитывая их потребление жира в дополнение к потреблению калорий из мяса, им, возможно, не нужно было есть многие из этих надоедливых растений.
Жировая ткань, жир, не содержит в себе цинка. Бен-Дор подчеркивает, что аномалия у неандертальца заключается в соотношении изотопов цинка, которое противоречит убеждениям, и употребление жира не изменит это соотношение.
Но это объяснило бы, как неандертальцы (и любые другие гоминиды) могли питаться в основном животными, дополняя свой рацион некоторыми растительными веществами, не отравляя себя, и фактически в отдельных статьях Бен-Дор и Баркай утверждают, что линия Homo была супер -хищник не менее двух миллионов лет. Они утверждают, что Homo erectus был альфа-хищником; и они показали, что средний размер животных на археологических раскопках уменьшился более чем на 98 процентов (!) за последние 1,5 миллиона лет.
Трудно понять, почему животные уменьшались в размерах, но хищничество древних гоминидов и людей явно способствовало вымиранию некоторых представителей мегафауны. Легко представить, что мы съели их до смерти, и когда крупные животные вымерли, нам пришлось усовершенствовать наши стратегии охоты, чтобы поймать более мелких и быстроходных животных.
Баркай и Бен-Дор показали, что гоминиды, предшествовавшие современным людям, разбивали длинные кости слонов и других крупных животных, чтобы добраться до их богатого жиром костного мозга сотни тысяч лет назад. Они даже предположили, что древние гоминины прятали длинные кости в прохладных местах, чтобы получить костный мозг позже, даже через несколько недель после того, как животное было убито.
Так что, возможно, неандертальцы не ели пропорционально больше мяса, чем другие хищники, но ели много жира. Мелкие млекопитающие не наделены большим количеством жира. Они худые.
И поскольку последняя дикая мегафауна в Европе вымерла около 40 000 лет назад, вымерли и неандертальцы, которые, возможно, зависели от своего жира, чтобы выжить.
