Эволюционные аспекты развития рационов питания в экологии человека

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ РАЦИОНОВ ПИТАНИЯ В ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

© Ивашина М.С.*, Никифорова В.А.*

Братский государственный университет, г. Братск

Исключительность места, которое пища занимает в общественной и индивидуальной жизни человека свидетельствует о селективной значимости форм пищевого поведения среди предков человека. Для антропогенеза питание - один из ключевых вопросов, потому что переход на преимущественно белковое питание предками человека явился предпосылкой к гоминизации, поскольку без достаточного количества белков не могут развиваться мозговые структуры. Питание из фактора эволюции трансформируется в один из способов социальной и биологической адаптации, само влияет на биологические психологические, поведенческие адаптации человека. Системы питания ложатся в основу крупных региональных культурных традиций. Изучение эпохальной изменчивости антропологических признаков древнего населения вплотную связано с проблемами пищевых специализаций в экологии человека.

Ключевые слова: антропогенез, системы питания, рационы питания, пищевое поведение человека.

Изучение питания человека - тема чрезвычайно обширная и разноплановая. Она объединяет экологические, психологические, морфологические, физиологические, биохимические исследования и этнографические наблюдения, анализ широкого спектра археологических источников и письменных свидетельств. Изучение эпохальной изменчивости антропологических признаков древнего населения вплотную связано с проблемами пищевых специализаций в экологии человека.

Изучение питания в обществах прошлого - неотъемлемая часть изучения биологических и социальных адаптаций в ходе становления и дальнейшего развития вида Homo sapiens. В традициях биологии, описывая вид, давать характеристику пищевой базы, пищевых адаптации, особенностей поведения, связанных с добыванием, заготовкой и употреблением пищи. Исследования поведения различных представителей отряда приматов показали, что в пределах всего таксона выбор той или иной пищевой стратегии непременно сказывается на социальном поведении индивидов внутри сообщества. Это указывает на чрезвычайную важность изменчивости типов питания на самых различных стадиях антропогенеза [10].

* Магистрант.

* Профессор, доктор биологических наук, доцент.

Происхождение людей от антропоидных обезьян подтверждается сходством их анатомии, физиологии, этологии, иммунологии и генетической структуры, а также находками костных остатков промежуточных ископаемых существ - питекантропов и, в целом, не вызывает в естествознании сомнений.

Как показали исследования питания современных представителей отряда приматов, выбор той или иной пищевой стратегии связан с условиями обитания и с поведением животных. Следовательно, реконструкция типов питания у предшественников человека может использоваться как один из ключей для понимания эволюции антропогенеза [4].

Для понимания самых ранних этапов эволюции человека необходимо начать с эволюции отряда приматов, в состав которого входят семейства понгид и гоминид. Добывание пищи у высших приматов связано со специальными формами «извлечения корма». Познавательные способности высших приматов получили мощный импульс благодаря существованию у них этих навыков. Все приматы имеют собственные пищевые стратегии и являются преимущественно растительноядными видами, а получение мяса путем охоты обеспечивает незначительную долю их рациона [1].

Условно эволюцию человека можно представить в виде ряда последовательных, сменяющихся одна за другой стадий, а именно:

1. Предшественник - предки рода Homo, представляющие собой ископаемых обезьянолюдей (австралопитеков).

2. Архантропы - древнейшие люди, представленные ископаемыми остатками.

3. Палеантропы - древние люди, непосредственные предки Н. sapiens, представленные ископаемыми останками.

4. Неоантропы - ископаемые формы, связанные с культурами позднего палеолита и ныне живущие формы.

Период существования различных видов австралопитеков приходится на эпоху значительных климатических изменений, происходивших на Земле и на территории Африки в частности. Возраст большинства находок - от 4 до 1 миллиона лет, встречаются и фрагменты останков гоминид, живших около 6-5 миллионов лет назад [11].

Гипертрофия развития лицевого отдела массивных австралопитековых, чрезвычайно мощный их жевательный аппарат, массивность челюстей, толщина эмали, стертость жевательных поверхностей челюстей - все эти особенности свидетельствуют об использовании этими приматами грубых растительных кормов.

C точки зрения задач реконструкции типа питания, выяснение какой именно из биотопов был более предпочитаемым австралопитековыми и первыми людьми, имеет существенное значение, так как пребывание в лесных ландшафтах не предполагает возникновения новых для этих приматов пищевых источников, в то время как выход в саванновые ландшафты с неиз-

бежностью должен был привести к использованию новых пищевых ресурсов. За выход ранних австралопитеков на открытые и полуоткрытые саван-новые пространства свидетельствуют увеличение общих размеров тела, объема мозга, продолжительности жизни не могли иметь места без смены пищевой стратегии, а смена пищевой стратегии означает переход в новую экологическую нишу.

Относительно питания ранних австралопитековых нет единого мнения. В основном в рацион питания входили фрукты и листья. Увеличение объема мозга, продолжительности жизни связывается с включением большего количества животных белков в рацион. В течение всего года приматы получают основную долю животных белков (около 4 %), поедая насекомых (термиты). Доступным и полноценным источником животного белка можно считать трупы палых и убитых животных. То, что ранние австралопитеко-вые могли быть некрофагами свидетельствует конкуренция со специализированными хищниками в саванновых ландшафтах.

Для лесных ландшафтов основной источник растительной пищи - листья деревьев, их цветы и плоды (земляной орех, бананы, побеги бамбука), травянистые растения, при достаточной увлажненности, и подземные их части (корни, корневища и корнеплоды, луковицы), так как энергетическая и питательная насыщенность подземных частей растений, как известно, значительно выше, чем надземных. В связи с неблагоприятными сезонными изменениями в возможностях собирательства, как предполагается, и появилось новое адаптивное приспособление - более интенсивное использование животной пищи [6].

Антропологи обнаружили останки древнейших людей около одного миллиона лет назад в регионах Центральной и Южной Африке, Средиземноморье, на острове о. Ява. Первая находка была найдена в 1892 году на острове Ява и названа питекантропом (от греч. «питекос» - «обезьяна» и «антропос» - «человек») - обезьяночеловеком. А в 1962 г. Бернард Кэмбелл ввёл понятие Homo erectus - человек прямоходящий (выпрямленный), синантроп. Поэтому к виду древнейших людей большинство антропологов отнесло питекантропов и синантропов, проживавших на земле 2,5 млн. -400 тыс. лет назад [7].

Древнейшие люди (архантропы) жили за счёт фитособирательства и охоты, которая представляла собой процесс более сложный, чем у ранних приматов. Использование огня в целях термической обработки пищи могло иметь решающее значение в укрупнении общих размеров тела архантропов. Физиологическим обоснованием такой гипотезы служат сведения о значительном изменении питательных свойств приготовленной пищи, облегчении и ускорении ее всасывания, разложении ряда токсических и трудно перевариваемых веществ. Эти изменения в наибольшей степени относятся к грубой растительной пище, так как приготовление пищи из грубых растений увеличивает ее энергетическую ценность на 76 %. Охота приобретает особо

важное значение в наиболее невыгодные засушливые сезоны года, когда количество доступной растительной пищи резко уменьшается [2].

Архантропы - первые люди, которые достоверно охотились на крупных животных. Резкое увеличение объема мозга, увеличение длины тела, массы тела, продолжительности жизни, снижение полового диморфизма (анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, не считая половых органов) - свидетельствуют о значительных изменениях в структуре питания за счет увеличения удельной доли мясной пищи.

От древнейшего человека произошёл древний человек - палеоантроп. Около 150-30 тыс. лет назад наиболее распространённым видом гоминид стал - человек неандертальский, или «неандерталец».

Неандертальцы населяли, в основном, приледниковую зону Европы. Особенно много останков было найдено археологами на территориях южнее 50° северной широты (Франция, Бельгия, Германия, Италия, Испания, Югославия, Чехия, Словакия и др.) [11].

Неандертальцы хорошо знали, как обращаться с огнём, кроме того, они научились использовать шкуры животных для одежды. В отличие от человека прямоходящего неандерталец был охотником постоянно, а не время от времени. Неандертальский индивид, проживавший на территории современной Франции, питался в основном мясом, но также в рационе присутствовала пресноводная рыба. На территории современной Бельгии локальные условия жизни были несколько иные. Прилегающий ландшафт был более лесистым, отсюда можно сделать вывод, что основной пищей им также служили млекопитающие, обитающие на открытых пространствах, то есть были классическими плотоядными, хищниками, как волк или песец. В основной рацион питания неандертальца входили растительная пища, приносящая плоды: картофель, кукуруза, бобовые, томаты, ямсо, таро, просо, прародители пшеницы, ячменя, риса, а так же продукты животного происхождения: мясо медведя, оленя, слона, носорога.

Структура их питания в большей мере соответствует наиболее суровым условиям ледникового периода. Моделирование энергетических расходов неандертальцев, проведенное на основании пропорций тела и реконструированной массы тела, показало, что эти расходы были очень велики. Среди неандертальцев были распространены тяжелые физические нагрузки, указывающие на то, что интенсивная мышечная работа отложила свой след на особенностях строения посткраниального скелета. Такие физические нагрузки в сочетании с умеренными размерами тела неандертальцев требовали поглощения большого количества энергоемкой пищи, поэтому, рацион их питания должен был включать большое количество высокоэнергичных и высокопитательных продуктов [5].

Неоантропы (новый человек - первый человек разумный, кроманьонец) -обобщённое название людей современного вида, заменивших всех своих предшественников в период 40-10 тысяч лет назад. Ареал обитания кро-

маньонцев: территория современной Африки, Европа, южная часть Северной Америки, север Южной Америки, Европейская часть России [11].

Все сферы деятельности кроманьонцев были усовершенствованы по сравнению с их предками. Они изготавливали лучшую одежду, сооружали более обширные жилища и ели гораздо более разнообразную пищу, чем их предшественники.

Любое эволюционно значимое событие в антропогенезе происходило в ходе успешного освоения новых экологических условий. Очевидно, что смена среды обитания связана с изменением типа питания. Следует обратить внимание на то, что способность организма к формированию адаптивных физиологических реакций рассматривается как важнейшая черта прогрессивной эволюции.

Таким образом, археологические свидетельства в полной мере согласуются с теоретическими положениями эволюционной биологии. С точки зрения экологии, расширение источников пищи ведет к усложнению поведенческой активности, развитию форм высшей нервной деятельности. Среди палеолитического населения были распространены различные стратегии питания, причем коллективы с узкой специализацией имели гораздо меньше шансов передавать и развивать культурные традиции, чем неспециализированные общества [7].

Кроманьонцы, проживающие в Европейской части России употребляли в пищу мясо млекопитающих, возможно рыбу, растения, продукты зоособи-рательства (моллюски, членистоногие), а кроманьонцы, обитавшие на Средиземноморском побережье, использовали широчайший спектр источников питания, прежде всего белкового. Относительно высокие концентрации бария в останках костной ткани указывают на существенное присутствие растительного компонента в их рационе, а пониженные значения концентраций стронция свидетельствуют, что это не были зерновые злаковые культуры. Высокие концентрации цинка могут быть связаны с употреблением большого количества рыбы, морских животных. Высокие концентрации меди свидетельствуют о последствиях употребления в пищу большого количества моллюсков. Повышенные содержания ванадия связаны с употреблением в пищу значительных количеств орехов [2].

В основном в рацион питания кроманьонца входила растительная пища: лесные орехи, дикие груши и ягоды, семена водяной лилии, присутствовал мед, преобладало мясо лесных животных (оленя, косули, кабана), иногда употреблялось мясо морской птицы (дикие утки, гуси, лебеди) и морских животных (киты, тюлени, скаты, акулы), рыба (щука, тряска, лосось, осетр, угорь), крабов, моллюсков. Кроманьонцы впервые приготавливали супы. В рационе широко использовались злаковые, мясо домашних животных, яйца, молоко, так же преобладал каннибализм [6].

Кроманьонцы хищнически эксплуатировали пищевые ресурсы, убивая животных в количестве большем, чем это было необходимо для пропитания

и хозяйственных нужд. Подрывая численность популяций основных промысловых видов, люди обрекали себя на неминуемый голод, на вымирание большей части населения, а то и всей человеческой популяции.

Голод и в наше время остается причиной тяжелейших патологий и смерти большого количества людей. Но при этом известно, что в верхнем палеолите наблюдается увеличение средней продолжительности жизни примерно на пять лет, средней длины тела, хорошее развитие компонента мезомор-фии. Каждый из этих фактов в отдельности может быть объяснен различными причинами, прежде всего генетическими, но, так или иначе, реализация любых генетических программ возможна при определенных средовых условиях. Вероятно, приспособление к недоеданию не было значимым биологическим процессом в эпоху палеолита.

В настоящее время ухудшение или улучшение питания, вызванное социальными причинами, приводит к изменению морфофизиологических особенностей местного населения: пропорций тела, тотальных размеров, темпов роста популяции [1].

Человек разумный (от лат. Homo sapiens) - вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отряде приматов, единственный живущий в настоящее время. От современных человекообразных, помимо ряда анатомических особенностей, отличается значительной степенью развития материальной и нематериальной культуры (включая изготовление и использование орудий труда), способностью к членораздельной речи и абстрактному мышлению. Неоантропы - обобщённое название людей современного вида, ископаемых и ныне живущих. На рис. 1 представлена эволюция человека, начиная с австралопитека и заканчивая современным человеком [5].

4

1 - Австралопитек (Человек умелый, Homo Habilis); 2 - Древнейший человек (Человек прямоходящий, №>mo erectus); 3 - Древний человек (Неандерталец); 4 - Новый человек (Первый человек разумный, Кроманьонец); 5 - Человек разумный (Современный человек, Homo Sapiens).

Рис. 1. Эволюционное развитие человека

Состав рационов питания населения Земли в самом общем виде связан с энергетическими потребностями и потребностями в обмене веществ, поэтому соотношение трех основных типов органических соединений - белков, жиров и углеводов - в традиционных рационах связано с широтой проживания аборигенного населения. В пределах всего таксона выбор той или иной пищевой стратегии непременно сказывается на социальной поведении индивидов внутри сообщества. Это указывает на чрезвычайную важность изменчивости типов питания на самых различных стадиях антропогенеза [10].

Питание человека сыграло ключевую роль в процессе гоминизации (процесс эволюционного преобразования предка человека из числа ископаемых высших приматов в человека современного вида). Появление и дальнейшее развитие производящего хозяйства было крупнейшим событием в истории человека. В самом общем виде, переход к производящему хозяйству вызвал увеличение растительного компонента в структуре питания человека, не внеся принципиально новых компонентов. Появление прочной кухонной посуды, широкое распространение традиций варки не только изменяет вкусовые качества, но и химический состав многих видов пищи. Увеличение доли растительной пищи также изменяет количества и соотношения органических и минеральных веществ, поступающих в организм [8].

Наиболее поздней пищевой специализацией следует считать приспособление к молочной пище. В ней важнейшее место занимает молоко и молочные продукты, а также мясо домашних животных. Пища подвижных скотоводов состоит из белков, жиров, и малой доли растительных углеводов. Молочную пищу отличает высокая калорийность, насыщенность доступными формами кальция, витаминами, иммунными телами. Появление новой пищевой системы безусловно повлияло на быстрый рост численности населения. В табл. 1 представлена эволюция рационов питания человека в различные исторические эпохи [9].

Таблица 1

Исторические периоды изменения рациона питания

Период Эпоха Употребляемая пища

5 млн. лет до н.э. - X в. до н.э. Первобытный мир (австралопитеки, древнейшие люди, древние люди, кроманьонцы) Растительная пища: земляной орех, лесные орехи, дикие груши и ягоды, семена водяной лилии, бананы, побеги бамбука, картофель, кукуруза, бобовые, томаты, ямсо, таро, просо, прародители пшеницы, ячменя, риса. Продукты животного происхождения: мясо слона, носорога, мясо домашних и лесных животных (оленя, медведя, косули, кабана), мясо морской птицы (дикие утки, гуси, лебеди) и морских животных (киты, тюлени, скаты, акулы), рыба (щука, тряска, лосось, осетр, угорь), крабов, моллюсков, молоко, яйца, мед.

VIII в. до н.э -VI в. н. э Античная эпоха Злаковые, домашняя пища, морские продукты (рыба, крабы, моллюски), мясо диких и домашних животных, продукты длительного хранения: сушеные фрукты, вяленое мясо и рыба, хлебные сухие лепешки, простейшие виды творожных сыров. Приготовление первых супов.

Продолжение табл. 1

Период Эпоха Употребляемая пища

V в. н.э. - XV (XVI) в. Средневековье Подавляющее большинство питалась достаточно скромно. Ели обычно дважды в день: утром и вечером. Повседневной пищей были бобовые (бобы, горох, желуди), злаковые (пшеница, ячмень, чечевица), ржаной хлеб, хлебная выпечка из пресного и дрожжевого теста (пряники, лепешки). Хлеб в то время потенциально представлял угрозу здоровью. Зерно хранилось в небезопасных условиях, и нередко было поражено грибковыми заболеваниями. Простой народ употреблял кашу, которая в то время была достаточно твердой. Из растительной пищи: дыня, салат, артишок, редис, огурцы, репа, капуста. Фруктов и овощей потребляли очень мало. Овощи подвергали длительной тепловой обработке, делали пюре. Потребляли кунжутовое, растительное и животное масла; козье и коровье молоко; сыр, творог. Рыба обыкновенного и пряного посола, подавалась в виде набитой рыбным фаршем рыбьей шкуры. Мяса дикой утки или гуся потребляли мало. Тем более, что в течение года было 166 дней поста, когда мясные блюда запрещалось есть. Из сладостей знали только мед. Сахар попал в Европу с Востока в XIII в. и был очень дорогим. Одной из главных особенностей «простой» кухни того времени было полное отсутствие горячих блюд - французский луковый суп, зерновая уха с чесноком или луком. Супы не варили, а просто стругали луковицу в воду, так как простой народ не имел права рубить леса для собственных нужд и для кухни просто не было дров. Характер пищевого рациона знати и бедноты отличался, главным образом, не качеством потребляемого, а его количеством. В замках ели больше мяса, причем много было дичи, поскольку охота считалось привилегией знати. Предпочитали готовить и удивительные блюда вроде жареных павлинов или лебедей или паштета из соловьиных язычков. До еды добавлялись восточные пряности - перец, имбирь, гвоздика, мускат, корица. Из фруктов потребляли финики, фиги, вишня, абрикосы, персики, гранат. Лучшим блюдом в холодное время года было сало. Его употребляли соленым, топленым, приправленным укропом и другой пряной зеленью. В средневековой Европе употребляли алкогольные напитки: на юге - вино, на севере - пиво, вместо чая заваривали травы.

XVI в. - 50-е гг. XIX в Новое время Хлеб (черный или ржаной), выпечка, пироги; различные виды супов: борщи, щи из кислой капусты (по праздникам - мясные), уха и т.д.; различные каши (овсяная, гречневая, пшеная, рисовая и т.д.); овощи (картофель, редис, лук, огурец, репа, редис и т.д.), рыба, мясо диких и домашних животных, фрукты, сладости, напитки (пиво, вино, чай, кофе и тд).

60-е гг. XIX в -наши дни Новейшее время Развитие поваренного искусства, появление культуры приема пищи, питание становится упрощенным, быстрым, дешевым и легкодоступным. Преобладают полуфабрикаты, консервы, колбасы, бутерброды.

Изменение системы питания, типа потребляемой пищи, а также выросшая зависимость от одной возделываемой культуры произошло вследствие социальных, культурных и политических изменений с Homo Sapiens. Особую роль в развитии пищевого рациона человека сыграла кулинария и поваренное искусство. Примитивная кухня, какой она была у первобытных народов, прошла долгий и трудный путь своего развития, прежде чем превратилась в изысканное искусство кулинарии, впитавшее в себя достижения современной науки [6].

Проведенное крупное обобщение сведений источников различных наук позволяет представить широкую всеядность человека как одну из его видовых характеристик, во многом определившую возможности его расселения, сложную социальную структуру общества. Питание из фактора эволюции трансформируется в один из способов социальной и биологической адаптации, само влияет на биологические психологические, поведенческие адаптации человека. Системы питания ложатся в основу крупных региональных культурных традиций [3].

Рацион и характер питания накладывают свой существенный отпечаток, как на формирование системы пищеварения, так и на формирование других систем организма человека и являются одними из наиболее важных компонентов внешней среды в деле эволюционного развития человека. Скачок развития - усложнение, увеличение объема мозга - связан напрямую с изменением структуры питания. И те из ископаемых приматов, кто не перешел на смешанное питание, к происхождению рода Homo никакого отношения не имеют [6].

Таким образом, изучение биологического и социального в природе человека в настоящее время стало одним из наиболее актуальных направлений в науке. Это привело к формированию нового направления в антропологии -исторической экологии человека. Это направление позволяет рассматривать процессы формирования, динамики биологических особенностей человека не только в связи с природными факторами, но и социальной средой обитания древнего человека. В настоящее время историческая экология человека - научное направление, располагающее наиболее широкими возможностями для того, чтобы при изучении останков реально существовавших людей оценивать их морфологические, физиологические, психологические особенности.

Одним их важных фактор, с помощью которого оценивают различные особенности людей - их пищевой рацион, так как питание на различных этапах эволюции разнообразно. Оно выражалось не только в том, что в пищу употреблялись самые различные виды растений и животных, но и в том, что члены древнего общества придерживались специфических пищевых традиций. Как сегодня, так и в древности рацион и качество питания были связаны с уровнем жизни, с принадлежностью к той или иной социальной группе.

Список литературы:

1. Алексеев В.П. Становление человечества / В.П. Алексеев. - М.: Политиздат, 1984. - 462 с.

2. Алексеева Т.И. Адаптация человека в различных экологических нишах земли / Т.И. Алексеева. - М., 1998. - 283 с.

3. Бутовская М.Л. У истоков человечества (поведенческие аспекты эволюции человека) / М.Л. Бутовская, Л.А. Файнберг. - М.: Наука, 2009. - 249 с.

4. Бутовская М.Л. Этнология человека и смежные дисциплины. Современные методы исследований / М.Л. Бутовская. - М., 2008. - 111 с.

5. Вишняцкий Л.Б. Неандертальцы: история несостоявшегося человечества / Л.Б. Вишняцкий. - СПб.: Нестор-история, 2010. - 312 с.

6. Добровольская М.В. Человек и его пища. Пищевые специализации и проблемы антропогенеза / М.В. Добровольская. - М.: Научный Мир, 2008. -368 с.

7. Зубков А.А. Становление и первоначальное расселение рода Homo / А.А. Зубков. - СПб.: Алетейя, 2011. - 224 с.

8. Ивашина М.С. Питание как фактор эволюции и способ адаптации в экологи человека / М.С. Ивашина // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: материалы VI (XII) Всероссийской научно-технической конференции. -2014. - 235 с.

9. Мальгина В.Ф. Основы физиологии питания / В.Ф. Мальгина, А.К. Меньшикова. - М.: Экономика: ПНЦ. РАН, 2009. - 156 с.

10. Никифорова В.А. Пищевое поведение человека и проблемы антропогенеза / В.А. Никифорова, М.С. Ивашина // Естественные и инженерные науки - развитию регионов Сибири: материалы XI (XXXIII) Всероссийской научной конференции. - 2012. - 191 с.

11. Прохоров Б.Б. Экология человека / Б.Б. Прохоров. - 5-е. изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 320 с.

12. Федосова В.Н. Антропологическая палеоэкология и проблемы эпохальной изменчивости / В.Н. Федосова. - М.: ИА РАН, 1992. - 246 с.