Диета предков

1570
4

20 октября, в Международный день повара, сайт Политеха начинает новый спецпроект «Вкусная наука». В течение ближайшего месяца мы будем рассказывать об истории диет и пище завтрашнего дня, о диких родственниках одомашненных растений, о «профессиональных» диетах космонавтов и спасателей, оценим диету человечества в глобальных масштабах и посмотрим, какие научные эксперименты возможно провести на обычной кухне.

Человек — вполне типичное крупное млекопитающее. Наша дыхательная система схожа с органами дыхания коз, обмен аскорбиновой кислоты протекает так же, как у морских свинок, а строение и физиология пищеварительных органов близки к тем, что имеются у свиней — животных, как и мы, всеядных.

Всеядность — одна из особенностей человека как биологического вида, которую мы делим со многими другими млекопитающими — если вам не по душе свиньи, можно ориентироваться на медведей или енотов.

Помимо всеядности, нас выделяет малая пищевая и экологическая специализация. В то время как гепарды населяют только саванну, а дельфины могут питаться лишь рыбой, человек встречается повсюду и (теоретически) способен есть практически все. Мы можем «встраиваться» в самые разные трофические цепи, причем сразу на нескольких уровнях, употребляя и растения, и поедающих их травоядных, и добывающих их хищников — и морских, и пустынных, и так далее.

Как и у большинства всеядных млекопитающих, наши врожденные способности выбора пищи довольно ограничены. Этому искусству мы учимся с раннего детства — «слушаясь маму» и знакомясь с принятыми среди членов нашего общества продуктами и привычками. В результате передачи таких знаний в каждой группе складываются четкие предписания относительно того, что можно есть, а что — нельзя. Часть доступных продуктов отсекается культурной традицией.

Так, например, Ветхий Завет ограничивает употребление в пищу травоядных с нераздвоенным копытом (в эту группу попадают, например, пятипалые зайцы), а также животных, обладающих раздвоенным копытом, но не травоядных (не «жующих жвачку» свиней). Поэтому, апеллируя к питанию древних народов, нельзя утверждать, будто в традиционных обществах люди всегда потребляют физиологически оптимальную пищу. Питание — одна из областей, где биология и культура идут не в ногу.

Представления о поголовном, «здоровом» вегетарианстве жителей Индии, мягко говоря, преувеличены. Вегетарианство здесь — обычай довольно поздний: древние ритуальные тексты-грихьясутры указывали на необходимость и пользу употребления мяса. Тенденция к вегетарианству в Индии стала формироваться лишь в Средневековье, как развитие идей ахимсы, «непричинения вреда». Но и тогда в рационе сохранялась пища животного происхождения: молоко и кисломолочные продукты, масло, иногда — рыба.

Такое вегетарианство сегодня характерно, в основном, для представителей высших каст, с которыми, по понятным причинам, европейцы контактируют чаще. При этом для множества бедняков вегетарианство оказывается вынужденным — и отнюдь не полезным. Получая до 98% калорий именно из растительной пищи, они нередко страдают от белковой недостаточности. Из-за этой несбалансированности рациона доля новорожденных с малой массой тела (менее 2,5 кг) в Индии чрезвычайно велика (около 30% в 2005 г.), как велика и младенческая смертность (65 на 1000).

Неудивительно, что многие разговоры о преимуществах того или иного рациона рано или поздно упираются в вопрос о том, какое питание было «естественным» для наших предков, еще не «испорченных» культурой, цивилизацией и добавками, идентичными натуральным.

Такую информацию прямо или косвенно могут дать самые разные методы: археологические находки оружия и сохранившихся на нем следов, кости животных на древних стоянках, содержимое желудков мумифицированных или замороженных останков, анализ строения зубов и челюстей, особенностей стирания зубной эмали, наконец, состав самих костей и копролитов — окаменевших экскрементов. Эти и другие методы позволили ученым нарисовать примерно такую картину.

От 65 до 10 млн лет назад. Древнейшие

Насекомоядные «первопредки» приматов имели зубы и челюсти, приспособленные к быстрым укусам и пронзанию хитиновых покровов своей некрупной ползающей добычи. Однако к концу палеоцена, около 55 млн лет назад, многие из них уже обрели адаптации, необходимые для смешанного питания, включающего растительную пищу.

Череп паромомиоидового примата Palaechthon (средний палеоцен) antropogenez.ru

Отчасти это связано с обитанием в тропических лесах, для которых характерно огромное разнообразие видов с низкой концентрацией, распыленностью на обширной территории представителей каждого из них. В таких условиях высокая пищевая специализация – стратегия проигрышная: пока отыщешь один-единственный пригодный корм, можно и с голоду умереть… Эволюционное преимущество получали всеядные, те, кто был способен успешно прокормиться, собирая «с миру по нитке».

Потомки насекомоядных, древние приматы становились все более всеядными — и все более зависимыми от своей всеядности. Они уже не могли существовать, не получая с пищей широкого спектра необходимых им веществ. Казалось бы, эволюционный проигрыш? Не всегда: в такой зависимости нашлись и серьезные преимущества.

Так, например, всеядные приматы, потреблявшие и плоды, и зеленые части растений, безболезненно перенесли последствия мутации, которая «выключила» способность к синтезу в организме аскорбиновой кислоты: они получали ее в достаточном количестве с пищей. Зато исключение из обмена веществ затратных процессов аутосинтеза позволило перераспределить энергетические потоки в организме и повысить расходы на питание крупного мозга. По наследству такой метаболизм достался и нам.

Ок. 4 млн лет назад. Австралопитеки

Серия глобальных похолоданий, прошедших в промежутке от 20 до 5 млн лет назад, привела к сокращению площади тропических лесов. Австралопитеки, оказавшиеся на открытом пространстве саванны, уже были всеядными, и здесь эта их особенность только усилилась. Характерная для саванн смена влажных и сухих сезонов делала растительную пищу доступной лишь определенную часть года, а в сухой сезон требовала освоения новых ресурсов, в том числе и полноценного мяса.

Череп самки австралопитека африканского Wikipedia

Почти несомненно, что первые мясоеды были падальщиками, а первые орудия труда использовались не для благородной охоты, а для быстрой и эффективной разделки туш — снятия шкуры и разламывания костей. Несмотря на отвращение, которое внушает многим такая мысль, увеличение доли мяса в рационе имело очень важные и полезные последствия.

Чисто растительная, богатая клетчаткой пища усваивается плохо и медленно. Для ее полноценной переработки требуется очень длинный кишечник: взгляните хотя бы на современных человекообразных вегетарианцев, горилл и орангутанов с их внушающим почтение громадным брюхом.

А вот мясо усваивается легче, содержит больше калорий, требует менее «энергоемких» органов пищеварения, да и просто времени на жевание и переваривание. Всеядные могут позволить себе потратить больше калорий для поддержания работы самого затратного органа — мозга.

Ок. 1 млн лет назад. Первые Homo

Homo erectus в целом продолжили эволюционную стратегию, обозначенную предшественниками. Используя орудия для копания, они стали активно включать в свою диету новые компоненты, например, подземные части растений — клубни, коренья, луковицы — настоящие углеводные концентраты.

Зденек Буриан

Но главным отличием диеты H. erectus от австралопитеков стало использование огня. Достоверно известно, что его «приручение» произошло не позднее 750 тыс. лет назад, хотя некоторые исследователи относят это время еще дальше — к 1,4 млн. лет назад. Огонь открыл для питания совершенно новые возможности.

Поджаривание и варка повышают питательную ценность растительных продуктов, частично разлагая несъедобную для человека целлюлозу. Термическая обработка позволяет удалить многие токсические вещества и облегчает усвоение животной белковой пищи. Копчение и поджаривание позволяют подготовить продукты для длительного хранения. Этот процесс особенно бурно развился уже в следующую эпоху.

Ок. 15 тыс. лет назад. До цивилизации

Реконструкция диеты жителей запада Европы времен последнего оледенения показала, что на долю растительной пищи приходилось примерно 65% потребляемых калорий. Для охотников-собирателей того времени характерным было употребление в пищу широкого ассортимента диких растений и животных. Это обеспечивало не только вкусовое разнообразие, но и достаточное поступление витаминов, минеральных веществ и микроэлементов.

Охота на пещерного медведя

Большая часть белка была животного происхождения: дичь, мелкие позвоночные, рыба, насекомые и другие беспозвоночные. При этом содержание жира у диких, добываемых охотой травоядных в среднем 7 раз меньше, а полиненасыщенных жирных кислот — почти впятеро выше, чем у домашних. Соответственно, даже высокое потребление животных жиров человеком палеолита влекло меньший риск развития атеросклероза, чем у нас.

В целом, потребление клетчатки, кальция и витамина C было значительно выше, чем у современного горожанина, а поступление в организм натрия существенно ниже. Намного меньше потреблялось и сахаров: они были доступны только в натуральной форме, с медом, ягодами и фруктами. Крайне ограниченным оставалось потребление молока и молокопродуктов — если, конечно, не считать времени грудного вскармливания.

Эта реконструкция дает представление о питании лишь у популяций, адаптировавшихся к условиям западной Европы в период верхнего палеолита. Но к тому времени человек уже заселил области с самым разным климатом, и питание обитателей разных регионов должно было сильно отличаться.

Ок. 10 тыс. лет назад. Начало земледелия

Переход от охоты и собирательства к земледелию привел, возможно, к самым серьезным изменениям питания за всю историю рода Homo. Эти перемены не всегда оказывались к лучшему, однако преимущества, которые давала «неолитическая революция» — прежде всего, возможность прокормить на порядки большее число едоков — значительно превосходили отрицательные последствия. А их оказалось немало.

Потребление большого количества зерновых с их обилием углеводов вело к нарушению пищевого баланса и, как следствие, к авитаминозам, анемиям, замедлению роста у детей. Резко ухудшалось состояние здоровья полости рта, распространялся кариес, возрастала частота прижизненной потери зубов. Существенные изменения состава и типа питания влекли за собой адаптивные перестройки организма человека: происходила коэволюция человека и его пищи.

Почти поголовный переход к мягкой, термически обработанной и углеводной пище изменил направление отбора. Мощная жевательная мускулатура уже не давала преимуществ, поэтому для людей неолита характерно быстрое уменьшение размеров челюстей и лицевой части черепа. Конечно, одной сменой рациона физиономические изменения не объясняются – «носить большую челюсть стало не модно» по целому ряду причин. Но роль питания в изменении пропорций черепа и лица, да и тела в целом, несомненна.

Менялась биохимия, физиология и анатомия органов пищеварительного тракта. Вероятно, именно в неолите сложились и закрепились различия в особенностях функционирования желудочно-кишечного тракта у представителей групп, ориентированных на различные диеты, с преобладанием углеводной или белково-липидной пищи. Эта специфика достаточно ярко проявляется при сравнении медико-биологических характеристик современных собирателей, охотников и оленеводов, с одной стороны, и представителей «земледельческих» популяций, с другой.

Ок. 1000 г. н.э. Каждому свое

У представителей народов, обитающих в пустынях и других засушливых (аридных) регионах, ярко выражена сезонная неравномерность доступности пищи. Потребление калорий в «хорошее» время года может быть вдвое выше, чем в месяцы засухи.

Недостаточное поступление энергии с углеводами частично компенсируется высоким содержанием белка (до 200–400% сравнительно с современными рекомендациями ВОЗ). В «благоприятные» периоды белки запасаются, а в голодный сезон организм существует отчасти за счет их утилизации. При этом значительную часть энергии (у африканских кочевых пастухов туркана — до 90%) поставляет цельное молоко, коровье и верблюжье.

Сезонные изменения источников калорий и белка характерны и для популяций, обитающих во влажных тропических лесах. Здесь, как и повсюду, переход к более высокоорганизованной системе жизнеобеспечения сопровождается сужением спектра организмов, употребляемых в пищу.

Так, охотники-собиратели тропических районов Северной Австралии еще в середине ХХ века употребляли в пищу более 300 видов растений и животных. А вот рацион народов, практикующих интенсивное земледелие, чаще всего оказывается очень однообразным, углеводным. Недаром в литературу прочно вошли термины «маниоковая» и «маисовая диета».

Альтиплано — обширное плато в Андах, на территории современной Боливии. Ок. 10 тыс. лет назад здесь появились люди, первыми оценившие вкусовые качества картофеля

Не балует разнообразием и рацион жителей высокогорья. Основу диеты горцев Анд составляют клубневые культуры (картофель) и закупаемое у обитателей долин зерно. Они поставляют жителям андского «альтиплано» 60−80% общего числа калорий, тогда как на пищу животного происхождения приходится лишь 7,7% поступающей энергии и 17,5% белка. И даже из этого количества основная доля (до 65%) обеспечивается молоком.

В силу экологических условий Севера в традиционном питании местных жителей ведущую роль играют белки и жиры животного происхождения. Даже при современной, во многом «вестернизированной» («русифицированной») диете коренных жителей Чукотки конца 1980-х годов, белки поставляли им в 1,5−2 раза больше энергии по сравнению со «среднесоветским» рационом.

Еще в начале ХХ века традиционная диета гренландского эксимоса-охотника включала примерно 1,5 кг мяса и 160 г животного жира в день! Потрясающая адаптированность арктических охотников и оленеводов к условиям высокоширотных регионов была обусловлена, помимо прочего, и приспособлением к доступной пище. Повышенная кислотность желудка и другие адаптации позволили спокойно существовать в условиях жесткого дефицита углеводов. Зато способность усваивать сами углеводы ослабла — давление отбора в этом направлении было снижено.

«Природные сахара» редко встречаются в Арктике: их источниками служат, пожалуй, только ягоды да почки некоторых растений. Малая распространенность сахаров привела к ослаблению отбора на высокую активность ферментов, позволяющих усваивать различные их виды. В результате у местных жителей вдесятеро чаще, чем у жителей умеренных широт, наблюдаются «сбои» в работе фермента сахаразы.

Тундровые ненцы и чукчи традиционно не едят грибов — «пищу оленя, а не человека». Возможно, причиной этой традиции является широкая распространенность неусваиваемости трегалозы, сахара, содержащегося именно в грибах.

Важно иметь в виду, что формирование адаптации к тому или иному виду диеты — процесс комплексный, обусловленный сочетанием многих факторов. Хороший пример этому — известная многим генетическая обусловленность усвоения взрослыми молочного сахара, лактозы. Еще в середине 1980-х широко распространенной была «культурно-генетическая» концепция, согласно которой специфическая мутация, обусловившая стабильную продукцию фермента лактазы, расщепляющего молочный сахар, была подхвачена отбором в группах, практиковавших скотоводство. С некоторой долей иронии поговаривали, что «люди одомашнили коров, а потом коровы вывели породу людей, способных пить молоко».

Но исследования показали, что ситуация была сложнее. История молочного животноводства в Европе с частотой носительства гена лактазы коррелирует слабо, а вот связь его с уровнем солнечной радиации и с содержанием витамина D у населения соответствующего региона гораздо сильнее. Вся Европа, даже южная, лежит севернее широт, в которых света достаточно для круглогодичной выработки витамина в организме, да и ее животный мир беден видами, потребление которых могло бы компенсировать недостаточный аутосинтез витамина D. Таким образом, молоко оказалось важным не как продукт, обеспечивающий поставку белка, жиров и углеводов, а как элемент, сформировавший новую траекторию метаболической цепочки, регулирующей обмен кальция и фосфора посредством витамина D в экологических условиях Европы.

Ок. 2000 г. н.э. «Вестернизация»

В 1960-х гг. народность кубо, населявшая тропические леса нагорий Новой Гвинеи, установила контакт с местной «цивилизованной» администрацией. Аборигены стали быстро переходить к оседлой жизни — и так же быстро стала меняться их диета. Резко уменьшилось потребление традиционных бананов и крахмала из саго. Мужчины стали меньше охотиться, и доступность животных белков резко сократилась.

Все это привело к снижению поступления и энергии, и белка по сравнению с традиционной диетой. Привозные продукты не компенсировали возникшего недостатка: первые этапы «модернизации» оказали явно неблагоприятное влияние на питание кубо. Этот пример достаточно типичен — например, отход от традиционных белково-жировых диет и продуктов привел к распространению среди коренных жителей Арктики целого комплекса заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем.

Привозная, «магазинная» пища изготовляется по стандартам, которые не учитывают ни конкретных потребностей популяций, адаптированных к данной экологической среде, ни местных традиций обработки продуктов, ни привычного баланса основных компонентов пищи.

Будущее

Нет сомнений, что покупная пища будет распространяться все шире и занимать все большую долю в рационах людей всего мира. Иногда кажется, будто «вестернизированная», пища захватит весь мир, не оставив места для этнически своеобразных продуктов и рационов. Однако уже сейчас ситуация значительно изменилась. В последние годы заметным фактором, ведущим к сохранению национальной кухни, становится тяга к традиционализму в целом.

Для большинства народов начала XXI века характерно возрождение национального самосознания, обращение к истории и обычаям своей группы. Традиции питания стали одним из знаков национальной самобытности — недаром такое широкое распространение получают рестораны национальной кухни. Для представителей многих этнических групп они служат воплощением важного элемента своих культур, для достаточно любознательных и открытых миру людей – привлекательным, вкусным во всех отношениях способом познакомиться с традициями и обычаями соседей по планете.

Сегодня можно наблюдать, с одной стороны, все большее распространение стандартизированной покупной пищи, а с другой — повышение престижности традиционных продуктов и блюд. Видимо, будущее — за пищевой промышленностью, которая сделает приготовление традиционных блюд более технологичным. Это приведет и к более широкому их распространению.

Один из хорошо известных примеров такого рода — традиционная дальневосточная лапша, которая за несколько десятилетий превратилась из локальной экзотики в один из самых распространенных в мире продуктов быстрого приготовления.