Cum a modelat mestecatul evoluția umană?

Oamenii petrec aproximativ 35 de minute în fiecare zi mestecând. Aceasta înseamnă peste o săptămână întreagă în fiecare an. Dar asta nu este nimic în comparație cu timpul pe care verii noștri petrec mestecând: cimpanzeii mestecă 4,5 ore pe zi, în timp ce urangutanii petrec 6,6 ore.

Diferențele dintre obiceiurile de mestecat și cele ale rudelor noastre cele mai apropiate oferă perspective asupra evoluției umane. A Un studiu publicat miercuri în revista Science Advances Acesta explorează cât de multă energie folosesc oamenii în timp ce mestecă și modul în care aceasta ar fi putut informa – sau a informat – transformarea noastră treptată în oameni moderni.

Mestecatul, pe lângă faptul că ne protejează de sufocare, face și energia și nutrienții din alimente mai accesibile sistemului digestiv. Dar actul de a mesteca ne cere să cheltuim energie. Adaptările dinților, maxilarelor și mușchilor joacă un rol în cât de bine mestecă oamenii.

Adam van Kastern, autorul noului studiu și asociat de cercetare la Universitatea din Manchester din Anglia, spune că oamenii de știință nu s-au aprofundat prea mult în costurile active ale mestecării, în parte pentru că, în comparație cu alte lucruri pe care le facem, cum ar fi mersul pe jos sau alergarea, este o felie subțire de plăcintă cu energie. Dar chiar și avantajele relativ mici pot juca un rol important în evoluție și a vrut să știe dacă așa este și cu mestecatul.

Pentru a măsura energia care intră în mestecat, dr. Van Castren și colegii săi au echipat participanții la studiu din Țările de Jos cu folii de plastic care arăta ca o „cască de astronaut”, a spus el. Capacele au fost atașate la tuburi pentru a măsura oxigenul și dioxidul de carbon din respirație. Deoarece procesele metabolice sunt alimentate de oxigen și produc dioxid de carbon, schimbul de gaze poate fi o măsură utilă a câtă energie ocupă ceva. Apoi, cercetătorii au dat subiecților gumă de mestecat.

Cu toate acestea, participanții nu au primit tipul de glucocorticoid; Bazele de gumă de mestecat erau fără aromă și fără miros. Organele digestive răspund la arome și arome, așa că cercetătorii au vrut să se asigure că măsoară doar energia asociată cu mestecatul și nu energia stomacului care se pregătește pentru o masă delicioasă.

Subiecții testului au mestecat două bucăți de gumă, una tare și una moale, timp de 15 minute fiecare. Rezultatele i-au surprins pe cercetători. Guma de mestecat moale a crescut ratele metabolice ale participanților cu 10 la sută mai mari decât atunci când se odihneau; Guma tare provoacă o creștere de 15 la sută.

„M-am gândit că nu va fi o mare diferență”, a spus dr. Van Kastern. „Modificări foarte mici ale proprietăților materiale ale articolului pe care îl mesteci pot provoca creșteri foarte mari ale cheltuielilor de energie și asta deschide o lume întreagă de întrebări.”

Deoarece mestecatul alimentelor mai dure – sau, în acest caz, a gumei mai tari – consumă mai multă energie, aceste descoperiri sugerează că costurile metabolice ale mestecării ar fi putut juca un rol important în evoluția noastră. Făcând alimentele mai ușor de procesat prin gătit, zdrobirea alimentelor cu unelte și cultivarea culturilor îmbunătățite pentru mâncare ar fi putut reduce presiunea evolutivă pentru ca noi să fim super mestecatori. Nevoile noastre evolutive de mestecat ar fi putut modela forma fețelor noastre.

„Unul dintre lucrurile pe care nu am reușit să le dăm seama este de ce craniul uman este atât de amuzant”, a spus Justin Ledugar, un antropolog biologic la East Tennessee State University, care nu a fost implicat în studiu. În comparație cu rudele noastre cele mai apropiate, scheletele noastre faciale sunt construite cu precizie din fălci, dinți și mușchi masticatori relativ mici. „Toate acestea reflectă o reducere a dependenței de masticația viguroasă”, a explicat el.

Dar, a adăugat el, fețele noastre plate și fălcile scurte ne fac să mușcăm mai eficient. „Facă întregul proces de hrănire mai puțin costisitor din punct de vedere metabolic”, a spus dr. Ledugar. Oamenii au dezvoltat moduri de a mesteca mai inteligent și nu cu mai multă dificultate. Dr. Van Kastern, care speră să-și continue cercetările folosind alimente reale, spune că este încântat de posibilitatea de a afla mai multe despre modul în care au evoluat oamenii.

„Să cunosc motivele de mediu, societale și nutriționale pentru care am ajuns aici, este infinit de interesant pentru mine”, a spus el, „pentru că permite omenirii să „încerce să lucreze pe calea ceață a viitorului”.