Древние люди наверняка оценили бы питательность фастфуда.
Древние люди наверняка оценили бы питательность фастфуда.

О рационе современного нам человека легко судить, придя к нему в гости, заглянув в холодильник и прочитав этикетки продуктов. А о рационе древнего человека? По найденным пищевым отбросам, по посуде и очагам, зернотёркам, серпам, охотничьему оружию. Ну, а если речь идёт о людях совсем древних? Или даже не совсем людях? Как выяснить, что подавали на стол неандертальцы? Чем завтракал ардипитек? О каких деликатесах мечтал голодный хабилис? Это не праздное любопытство! Ведь согласно современным представлениям, именно смены пищевой стратегии были поворотными событиями в эволюции наших предков.

Напомню классическую схему, скорее всего, известную вам из литературы. В связи с сокращением площади африканских лесов наши пращуры — преимущественно растительноядные — вынуждены приспосабливаться к жизни в саванне и искать новые источники пищи. Таким источником оказывается мясо. На смену собирателям плодов и поедателям корешков приходят смелые охотники (а может быть, несимпатичные падальщики). Коллективная охота стимулирует развитие интеллекта, а новый источник калорийной пищи позволяет мозгу расти.

Вспомнили? А теперь познакомимся с тем, какие подходы изобрели археологи и антропологи, чтобы хотя бы приблизительно реконструировать древнее меню. Совпадают ли сведения, полученные современными методами, с классическими представлениями об эволюции человека? Или, может быть, всё оказалось не совсем так? Или даже совсем не так?

Начнём с «классики».

Во-первых, о том, что предпочитало кушать некое ископаемое животное, можно судить по строению и размерам жевательного аппарата — сопоставляя с животными современными, чей рацион известен. Например, если у гоминида небольшие зубы с тонкой эмалью — значит, основу его пищи составляло что-то мягкое (допустим, фрукты). Мощные жевательные зубы с толстой эмалью — напротив, говорят о необходимости много жевать грубые, жёсткие продукты.

Черепа и челюсти трёх гоминидов.
Черепа, верхние и нижние челюсти (сверху вниз): Австралопитек африканский (лат. Australopithecus africanus) (Sts 5, Sts 52a, Sts 52b), парантроп Бойса (лат. Paranthropus Boisei) (KNM ER 406, OH 5, Peninj), Человек умелый (лат. Homo habilis) (OH 24, KNM-ER 1813, OH 13). Обратите внимание на различия в размере и строении зубов и челюстей. Источник: Peter S. Ungar et al, 2011.

Да, разрешающая способность такого метода невелика, он позволяет определить «тип питания», но не конкретный рацион. Разглядывая челюсти шимпанзе, мы можем предполагать всеядность, но вряд ли поймём, какие конкретно растения или животные попадали обезьяне на обед.

Во-вторых, ценную информацию дают археологические находки на древних стоянках — прежде всего, орудия и кости животных (их изучает зооархеология). Правда, по орудиям далеко не всегда можно понять, как их использовали. Особенно если это что-то вроде олдувайского чоппера — просто галька с несколькими сколами. А на костях животных не так просто распознать следы человеческой деятельности — отметины от орудий; происхождение отметин нужно ещё доказать. Например, по поводу древнейших свидетельств такого рода — следов на костях из Дикики (Эфиопия, 3 млн. 400 тыс. лет назад) ведутся споры: то ли кости скоблили камнями австралопитеки, то ли их просто погрыз крокодил.

Следы орудий — или зубов крокодила? — на костях из Дикики
Следы орудий — или зубов крокодила? — на костях из Дикики. Фото: Dikika Research Project

Разумеется, по костным остаткам можно изучать только мясную часть рациона. От растительных объедков — будь то косточки от плодов или ореховая скорлупа  — за тысячи лет ничего не остаётся (есть, правда, редкие исключения — о них ниже).

Археологи стараются извлечь максимум информации из находок. С этой целью каменные орудия, извлечённые из раскопа, не чистят, а сразу, избегая контакта с внешней средой, помещают в стерильный пакет, и в таком виде везут находку в лабораторию. Далее под мощным микроскопом изучают характер износа рабочего края, а главное — микроскопические остатки, прилипшие к поверхности — будь то крошечные частицы растений или споры грибов. Конечно, нужно ещё доказать, что эти микрообъекты попали на поверхность орудий при их использовании древним человеком, а не гораздо позже, когда орудие уже было погребено в отложениях.

Химический и изотопный анализ

Принцип этой группы методов в виде одной фразы — «ты то, что ты ешь». Химические элементы, которые мы получаем с пищей, накапливаются в нашем организме, в том числе в костях и в зубах. Даже сотни тысяч лет спустя, кости всё ещё хранят информацию о ежедневном столе их хозяина. Например, по содержанию стронция (Sr), бария (Ba) и кальция (Ca) можно выяснить, какие ресурсы преобладали в рационе — растительные или животные. Показано, что для хищников характерны низкие значения Ba/Ca, у листоядных относительно мало Sr и много Ca, а если животное потребляет много злаков — у него будут высокими и Sr/Ca и Ba/Ca.

Зуб Paranthropus robustus (распиленный вертикально).
Зуб Paranthropus robustus (распиленный вертикально). Красные прямоугольники — участки, использованные для химического анализа. Источник: Vincent Balter et al., 2012.

Здорово, что по содержанию в эмали зубов стабильных изотопов углерода 13C и 12C можно различать животных, питавшихся преимущественно травянистыми или древесными растениями. Каким образом? Существует несколько путей, по которым в растениях осуществляется фотосинтез. Деревья и кустарники используют т. н. C3-путь (цикл Кальвина). Однако некоторые травянистые растения, произрастающие в саваннах и пустынях — такие, как травы и осоки — используют другой тип фотосинтеза — C4 (цикл Хетча — Слэка). Содержание 13C у них иное, более высокое. Для нас важно, что изотопы углерода из растений попадают в кости и зубы тех животных, которые данные растения поедают (а также, кстати, тех хищников, которые затем «поели» этих животных) — и накапливаются там.

Поэтому относительное содержание изотопов углерода 13C и 12C (обозначается δ13C) в некотором ископаемом зубе расскажет нам о рационе обладателя этого зуба.

Данный вид анализа даёт возможность отделить поедателей травы, таких, как зебры или антилопы гну, от любителей древесной листвы и плодов, таких как шимпанзе или жирафы. Увы, анализ стабильных изотопов углерода не позволяет определять, кто перед нами — растительноядное животное, хищник, или всеядное, употребляющее в пищу как растения, так и мясо.

Зуб KNM-ER 45502 до (C, E) и после (D, F) взятия образца для изотопного анализа. Источник: Thure E. Cerling  et al., 2013.
Зуб KNM-ER 45502 до (C, E) и после (D, F) взятия образца для изотопного анализа. Источник: Thure E. Cerling et al., 2013.

Микроизнос зубов

Исследователи давно обратили внимание, что характер износа зубов млекопитающих существенным образом зависит от особенностей их питания. Если животное грызёт твёрдую пищу (например, орехи, семена, кости), то основные усилия приходятся на, так сказать, «раздавливание» — в этом случае поверхность зубов постепенно покрывается микроуглублениями, которые расположены хаотически, образуя довольно сложную картину. Если же пища мягкая, но вязкая — основные усилия приходятся на её перетирание, при котором зубы движутся параллельно друг другу — в этом случае на эмали образуется множество параллельных бороздок.

Текстуры микроизноса зубной эмали у разных видов ископаемых гоминидов.
Слева: показана зависимость характера микроизноса зубной эмали от пищи: сверху — твёрдая пища (например, орехи, семена). Снизу — мягкая пища (листья). Справа — значения «сложности» текстуры микроизноса зубной эмали у разных видов ископаемых гоминидов. Парантроп робустус лидирует по сложности и разнообразию. Перевод — А. Соколов. Источник: Peter S. Ungar et al., 2011.

Зубной камень

Антропологи пристально изучают то, с чем без устали борются современные стоматологи — зубной камень. В состав зубного камня, образующегося при участии бактерий, входят некоторые части продуктов, поглощаемых нами (и даже некоторые частицы, вдыхаемые нами с воздухом). Поэтому зубной камень на зубах ископаемых гоминидов — ценный источник сведений об их диете. В частности, при поедании растений в зубном камне накапливаются, а потом тысячелетиями могут сохраняться микроскопические гранулы крахмала и фитолиты (неорганические структуры, состоящие из кварца или оксалата кальция). Состав фитолитов, а также форма гранул крахмала различны в зависимости от того, к останкам каких растений они относятся. Мы можем узнать даже, какой обработке пища подвергалась: варёные гранулы крахмала отличаются от жареных или от сырых.

Зубы неандертальца Шанидар 3.
Зубы неандертальца Шанидар 3. Участки, из которых брались пробы зубного камня, обозначены стрелками. Источник: Amanda G. Henry et al., 2010.

Анализ современных и древних ДНК

Очевидно, что наш организм приспособлен к усвоению определённых видов пищи, причём эта приспособленность регулируется рядом генов и по мере изменения рациона подвергается естественному отбору. Генетические особенности, связанные с питанием, давно и тщательно изучаются — конечно, в первую очередь не палеоантропологами, а медиками. У человеческих популяций, имеющих специфические пищевые традиции, чаще встречаются аллели соответствующих генов, отвечающие за усвоение, например, большого количества животных жиров (как у ряда северных народов), или за расщепление молочного сахара — лактозы (как у скотоводов, традиционно употребляющих значительное количество молока).

Анализ ДНК из ископаемых останков — там, где это возможно сделать — может рассказать нам о том, к употреблению каких ресурсов носитель этой ДНК был приспособлен. (См. подробней, например: http://antropogenez.ru/article/293/) А сравнивая наш геном с геномами других приматов, можно попробовать выяснить, какие пищевые навыки мы приобрели относительно недавно, а какие достались нам от далёких-предалёких древесных пращуров.

Копролиты

— то есть окаменевшие фекалии древних животных — были известны палеонтологам ещё в XIX веке. Изучались копролиты динозавров и даже ископаемых рыб. Существуют также уролиты — древние отпечатки сами догадайтесь чего. Что касается человеческих копролитов, то для древнейших этапов нашей истории такие находки чрезвычайно редки, но есть (ниже мы коснёмся одного такого примера). Химический состав копролитов, микроструктура, содержащиеся в них частицы органического происхождения  — отличный источник сведений, напрямую из доисторических кишечников.

Заболевания и патологии

тоже могут поведать о том, что употребляли (и чем злоупотребляли) в древности. Вспомним нашу предыдущую статью «Антропологический некрономикон. От чего умирали в каменном веке? Часть I»: мы писали про скелет Homo ergaster, кости которого деформированы от гипервитаминоза. Такое бывает при неумеренном потреблении ливера. Другой классический «маркер пищевого стресса» — кариес. Развитие этой напасти связывают с поеданием вязкой пищи, богатой углеводами и долго остающейся на зубах.

Зубы гейдельбергского человека из Брокен-Хилл (ныне город Кабве в Замбии) изъедены кариесом...
Зубы гейдельбергского человека из Брокен-Хилл (ныне город Кабве в Замбии) изъедены кариесом… Источник: http://www.biusante.parisdescartes.fr/sfhad/vol7/article01.htm

Список подходов далеко не полон. Стоило бы добавить сюда данные этнографии, анализ произведений древнейшего искусства, наблюдение за современными приматами и т. д.

Вооружившись всем этим арсеналом, пройдём эволюционным маршрутом от ранних гоминидов, только начавших ходить на двух ногах, до представителей Homo sapiens. Проследим, так сказать, эволюцию наших кулинарных пристрастий, от опавших плодов, термитов и стеблей осоки, до барашка на вертеле, бутерброда и бутылки каберне.

Читать продолжение: меню гоминид от ардипитека до Homo erectus.


Автор — Александр Соколов.