Елена Хромова
Нутригеномный рацион. Еда, которая говорит с твоими генами
Дисклеймер
Эта электронная книга предназначена для предоставления полезной информации по нутригеномному питанию. Книга не заменяет консультацию с вашим лечащим специалистом, который может учесть все ваши индивидуальные симптомы. Если вам нужна персонализированная помощь по вопросам здоровья и питания, проконсультируйтесь с врачом. Больше информации на страницах соц.сетей @dr.hromosoma.
Предисловие
Идея этой книги возникла благодаря обилию информации о различных подходах к питанию, которые сегодня активно обсуждаются. Мы сталкиваемся с контентом, где веганы говорят о преимуществах своего стиля питания, в то время как на противоположном конце спектра находятся приверженцы карнивор-диеты, которые едят исключительно мясо и жир, так называемую "видовую" еду человека.
Моя мотивация написать эту книгу связана не только с разнообразием диетических подходов, но и с моим личным опытом врача и человека, который на себе испытал влияние разных диет. На практике я сталкивалась с множеством пациентов, которые приходили на консультации в поисках "идеального" рациона. Они самостоятельно или под контролем своего лечащего специалиста исключали «вредные» продукты. На таком питании не у всех происходили улучшения, порой проблемы оставались и к ним добавляются жесткие дефициты, что особенно опасно для детей. Да, глютен, лактоза и казеин могут быть потенциально опасны, но для всех ли? Насколько они опасны по сравнению с дефицитами, связанными с таким ограничивающим питанием? И можно ли определить "свой" тип питания, не подвергая организм жестким экспериментам? Ответы на эти вопросы вы найдете в этой книге.
Фрукторианцы, карниворцы, веганы, сыроеды, кето – адепты или ограничивающие нутрициологи – кто прав? В таком многообразии легко запутаться и выбрать правильный подход к питанию.
Тема питания и диет насчитывает тысячелетнюю историю и имеет глубокие культурные и научные корни. Уже в Древнем Египте, Греции и Риме существовали определённые представления о влиянии пищи на здоровье, а Гиппократ ещё в IV веке до н. э. утверждал: "Пусть пища станет твоим лекарством". В Средние века диетология приобрела систематизированный характер, связывая тип питания с состоянием организма. В эпоху Возрождения и Нового времени (XVI-XVII века) понимание нутрициологии значительно углубилось, были выделены основные пищевые группы, появились первые рекомендации по сбалансированному питанию.
С XX века началась эпоха активных научных исследований в области питания. Открытие витаминов и минералов, изучение макро- и микронутриентов, выявление их роли в метаболизме человека. В это время появились разнообразные диеты, основанные на научных открытиях и понимании психологии питания. Сегодня диеты и темы питания являются важной частью здоровья и wellness-культуры, охватывая широкий спектр подходов от вегетарианства до карнивор и других диетических методов. С ростом научного интереса к питанию появились и крайности, приводящие к навязчивому контролю за рационом. Одним из таких явлений является орторексия – патологическая одержимость "правильным" питанием.
Люди, страдающие орторексией, не просто следят за качеством пищи, а фанатично избегают всего, что кажется им потенциально "вредным", что может привести к серьёзным физическим и психоэмоциональным проблемам. Они ограничивают себя в еде, исключая целые пищевые группы, испытывают стресс при нарушении установленных правил питания и даже могут социально изолироваться из-за своих пищевых предпочтений. Хотя стремление к здоровому образу жизни безусловно важно, но гиперфокус на чистоте питания может привести к дефициту питательных веществ, расстройствам пищевого поведения и ухудшению качества жизни. Орторексия – это не просто вопрос питания, а работа психики, связанная с когнитивными установками и генетическими факторами. Эту тему я глубже разберу в своей будущей книге "Нейрогенетика", ведь моя первичная специализация – психиатрия.
Мы можем иметь генетическую предрасположенность к орторексии или находиться под влиянием авторитетных мнений, но в конечном итоге важно не это. Главное, дорогой читатель, – научиться отпускать тревогу, связанную с питанием, и позволять себе наслаждаться едой без чувства вины. Иногда небольшие отклонения от строгих правил не только допустимы, но и полезны для нашего психоэмоционального состояния. Излишний контроль над питанием может привести к тревожности, социальной изоляции и даже серьёзным расстройствам пищевого поведения.
Вы выбрали эту книгу не случайно, и я обещаю провести вас через увлекательное путешествие от древнейших времён до постгеномной эры – эпохи, когда расшифровка полного генома человека позволяет нам глубже понять, какие продукты и диетические стратегии действительно соответствуют нашим биологическим особенностям. Генетика, как я уже подчеркивала, является ключом к осознанию того, как правильно питаться, избегая крайностей и диетических заблуждений. Генетические особенности определяют нашу способность усваивать макро- и микроэлементы, реакцию на определённые нутриенты, а также рекомендуемый режим питания и выбор диеты для коррекции веса. Этот фактор часто игнорируется при разработке диетических рекомендаций. Мы привыкли следовать универсальным советам, забывая, что каждый организм уникален. Эта книга поможет вам разобраться, как ваша ДНК влияет на питание, и научит принимать осознанные решения, которые действительно принесут пользу вашему здоровью.
Тема диет мне очень близка. Я всегда задумывалась о том, что ем. И это можно объяснить тем, что у меня есть генетическая склонность к орторексии, обусловленная особой комбинацией в работе нейромедиаторов.
Всё началось ещё в медицинском университете, когда я впервые всерьёз задумалась о составе продуктов, а также о загадочных добавках и консервантах, которые молниеносно распространялись в пищевой промышленности. На первый взгляд, этот интерес казался вполне безобидным. Вскоре он перерос в нечто большее – в осознанный выбор питания и поиск идеального рациона.
В начале 2000-х годов стремительно набирало популярность вегетарианство – стиль питания, вдохновлённый восточными философиями, в частности индийскими и буддийскими учениями. Многие люди отказывались от мяса, следуя принципам сострадания, духовного очищения и стремлению улучшения здоровья. Под влиянием этих учений, в поисках духовного роста, я фанатично придерживалась вегетарианства в течение трёх лет, не осознавая свою низкую генетическую адаптивность к такому стилю питания. Сейчас, как специалист, я понимаю, что в то время мой организм испытывал скрытый дефицит жизненно важных нутриентов – незаменимых аминокислот, витамина B12, A и D, омега-3, карнитина, железа и цинка. Со временем это привело к серьезным последствиям: анемии, гипотиреозу, поликистозу яичников и синдрому хронической усталости. Я долго не могла поверить, что делаю что-то не так, ведь мне казалось, что я следую самому благостному и правильному пути, который точно ведет меня к просветлению. Однако мое самочувствие говорило об обратном. Еще немного такого питания, и духовного развития я бы достигла уже в другой жизни пройдя скоропостижно цикл перерождения.
Позже я поняла, что некоторые люди с определенными генетическими особенностями могут стремиться придерживаться вегетарианства или других аскетичных типов питания. У меня, в свою очередь, изначально генетически низкий уровень серотониновой системы и высокая активность дофаминовой системы. За счет дофамина я целеустремленная, но могу зацикливаться на каких-то идеях, т.е. я склонна к фанатизму. Недостаток серотонина проявляется в тревожности за собственное здоровье, склонности к гиперболизации проблем и потребности в социальном подкреплении – мне важно чувствовать признание, отличаться от других, чтобы таким образом повысить уровень серотонина.
Это идеальная комбинация для человека, одержимого правильным питанием и фанатично отвергающего «неправильные» продукты, стремящего «отделится» от общества с целью признания своей уникальности. Причем критерии «неправильности» в моем случае определяла авторитарная фигура – духовный учитель. И если бы не генетический тест и моя способность его интерпретировать, я вряд ли смогла бы так глубоко понять свою природу. Это осознание дало мне инструменты для совершенствования, что действительно улучшило качество моей жизни.
После трех лет вегетарианства я вернулась к привычному рациону, включающему мясо, молочные продукты, яйца и рыбу. Но вскоре произошел переворот в области превентивной медицины и все чаще звучали рекомендации полного отказа от молочных продуктов, глютена, лектинов и других потенциально опасных человеку веществ. Интересно, что подобные пищевые ограничения чаще всего выбирают люди с определенным генетическим психотипом, а роль выдающейся фигуры, диктующей «правильность» рациона, в это время взяли на себя врачи и нутрициологи. В этот период широко распространились различные диетические направления: кето – диета, низкоуглеводная, безглютеновая и безказеиновая (БКБГБС), палео и прочие.
Самой популярной из них стала кето-диета, которая привлекла многих последователей. Я тоже решила попробовать этот подход, ведь всегда любила жиры и считала, что такой рацион идеален для меня. Более того, у меня снижена чувствительность рецепторов к жировому вкусу из-за мутации в гене CD36. Я готова есть жирное в каждом приеме пищи да так, что мой муж порой не выдерживает и всегда возмущается обилию жира в блюдах. У него нет мутаций в этом гене, он всегда чувствует жирность в минимальных количествах и никогда не переест жир. Более того, у него наследственный синдром Жильбера и генетически обусловленные нарушения желчеоттока, а ведь желчь играет ключевую роль в переваривании и усвоении жиров. Пока я с удовольствием добавляла кокосовое масло, сливочное масло и жирное мясо в каждый прием пищи, он с трудом переносил даже небольшие порции жирных продуктов. Неудивительно, что мои гастрономические предпочтения вызывали у него протест и тошноту. Ведь для него избыточное потребление жиров могло привести к ухудшению самочувствия, а для меня, наоборот, они были источником удовольствия и энергии.
Моя радость продолжалась недолго, после сдачи генетического теста, я осознала, что моя адаптивность к кето-диете оставляет желать лучшего, и это стало для меня настоящим разочарованием. Я искренне люблю жирную пищу, но теперь вынуждена ее контролировать. Дело в том, что у меня генетически нарушен липидный обмен и я хорошо усваиваю жиры, но это нехорошо! В идеале жиры должны перерабатываться с помощью микробиома, который синтезируют для нас полезные метаболиты, включая короткоцепочечные жирные кислоты. Но в моем случае жиры, поступающие с пищей, способствуют быстрому увеличению жировых клеток и набору веса. Более того, они провоцируют рост уровня "плохого" холестерина – липопротеидов низкой плотности. Вишенкой на этом метаболическом безумии стал генетический риск болезни Альцгеймера, связанный с употреблением насыщенных жиров. Мой организм неэффективно транспортирует жиры в головной мозг и не удаляет должным образом бета-амилоид. Кето и низкоуглеводные диеты на основе насыщенных жиров мне противопоказаны. И это стало настоящим ударом по моим вкусовым предпочтениям.
Экспериментировать со своей диетой я не перестала, жизнь ничему меня не научила. Я перенесла COVID-19 довольно тяжело, в результате чего в организме повысились титры антител к щитовидной железе и центральной нервной системе, но без манифестации тяжелого заболевания, за это я благодарна. Для снижения уровня антител и укрепления своего здоровья я пыталась пройти аутоиммунный протокол (АИП), который предполагает строгие ограничения в продуктах питания. Уже на третий день я почувствовала настолько сильную слабость, апатию и головокружение, что с трудом могла подняться с кровати.
Возможно, АИП действительно мне подходит, как и многим, ведь он представляет собой крайнюю форму диеты охотников-собирателей. Но для организма, находящегося в состоянии стресса и истощения надпочечников после троих родов и COVID-19, это слишком тяжелое испытание. Я знаю лишь немногих, кто сумел выдержать АИП до конца, ведь это один из самых сложных и требовательных протоколов.
Как врач интегративной медицины я интуитивно понимала, что ключ к правильному питанию скрыт в нашей генетике. Именно это привело меня к углубленному изучению нутригеномики, и в итоге я даже получила образование врача-генетика. Эта наука захватила меня полностью – возможно, вы помните, что я генетически склонна к фанатизму.
На мой взгляд, генетика помогает понять, какие именно рационы подходят нам лучше всего. В частности, многие из нас эволюционно адаптированы к питанию, схожему с рационом охотников-собирателей, ведь именно в те далёкие времена происходил естественный отбор генов, переданных нам в наследство. Именно этот рацион и продукты того времени особенно благоприятны для наших генов – они помогают им правильно функционировать, регулируя активность через эпигенетические механизмы. Чужеродные вещества, напротив, могут нарушать эту тонкую настройку, способствуя развитию заболеваний, связанных с дисбалансом работы генов. Однако все гораздо сложнее и многограннее, а человеческая эволюция не ограничивается на каменном веке.
В этой книге я хочу поделиться своим опытом и исследованиями в области нутригеномики, чтобы помочь вам, дорогой читатель, осознать, как индивидуальные генетические особенности влияют на выбор продуктов питания и диетических стратегий. Я искренне надеюсь, что мои выводы окажутся полезными и помогут вам лучше адаптировать свой рацион к реалиям современного мира, сохраняя заботу о здоровье без лишнего стресса.
Мне важно, чтобы люди перестали фанатично следовать жёстким правилам о том, что можно есть, а что нужно исключать. В современном потоке информации легко потеряться среди запретов, которые часто приводят к дефицитам, тревоге и потере удовольствия от еды. Вместо этого мне хотелось проследить эволюцию рациона человека и его адаптацию к новым продуктам, чтобы показать: человек склонен к высококачественному всеядному рациону. Наш организм обладает удивительной способностью адаптироваться, и понимание этого даёт свободу – выбирать еду осознанно, с любовью и заботой о себе.
Введение
Гены – это единицы наследственной информации, которые играют ключевую роль в нашем организме. Они расположены в хромосомах, находящихся в ядрах клеток, и составляют нашу ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). Гены представляют собой последовательности нуклеотидов, которые кодируют информацию о синтезе белков, необходимых для выполнения различных функций в организме. Эти белки обеспечивают структурную и функциональную основу нашего тела, участвуя в процессах роста, развития, иммунной защиты и обмена веществ.
Гены содержат информацию, переданную нам от наших предков, вплоть до самых древних людей. В них зафиксированы данные о всех процессах, происходящих в нашем организме, включая то, какая еда нам подходит и в каких питательных веществах мы особенно нуждаемся. Если в единице нашей генетической информации происходит мутация – ошибка, унаследованная от предков, это может привести к тому, что белки не будут функционировать должным образом. В результате могут возникнуть определенные метаболические риски, которые могут перерасти в тяжелые заболевания или дефициты.
Когда речь заходит о генетике, многие люди воспринимают её как что-то либо негативное, либо исключительно позитивное. На самом деле генетика охватывает все процессы, происходящие в живом организме – она кодирует жизнь! Наша ДНК формировалась на протяжении миллионов лет, когда зарождался человеческий вид, и мы не можем игнорировать это наследие.
В этой книге рассматривается связь генетики и питания, эволюция рациона человека и ключевые генетические мутации, распространённые в современной популяции. Мы будем анализировать, какие диетические стратегии могут быть оптимальными для разных людей, избегая универсальных решений и крайностей. Наши предки интуитивно выбирали пищу, соответствующую их среде обитания и физиологическим потребностям. Сегодня же наука позволяет нам глубже понять, какие продукты наиболее благоприятны именно для нас с учётом индивидуальных генетических особенностей. Моя цель – помочь вам разобраться в этом и найти сбалансированный, научно обоснованный подход к питанию.
Часть 1
Эволюция человека и его рациона
Эволюция рациона человека представляет собой сложный и многогранный процесс, происходивший на протяжении миллионов лет. Современные исследования показывают, что оптимальная диета для человека должна учитывать его генетические возможности и адаптационные изменения, произошедшие в истории рода Homo.
Наши предки-гоминины возникли в Африке, которая считается колыбелью человечества [1]. На протяжении миллионов лет им приходилось приспосабливаться к сложным условиям окружающей среды. Эти изменения привели к важным адаптациям, которые определили развитие рода Homo. Современные исследования в области палеоантропологии и находки ископаемых показывают, что первые представители этой группы отделились от общего предка, которого мы разделяем с современными человекообразными обезьянами, примерно 6–7 миллионов лет назад [2]. Эти ранние гоминины обладали переходными чертами, демонстрируя эволюцию от частично древесного образа жизни к бипедализму (прямохождению). Это дало им важные преимущества, позволяющие эффективнее перемещаться на дальние расстояния, освобождая руки для ношения пищи и использования примитивных орудий.
Первоначально гоминины были преимущественно растительноядными, но глобальные климатические сдвиги оказали существенное влияние на их рацион. Ключевым моментом в этой эволюционной трансформации стало Великое африканское высыхание, начавшееся несколько миллионов лет назад. Этот период характеризовался значительным уменьшением осадков, сокращением тропических лесов и расширением открытых саванн. Леса, богатые плодами и растительностью, уступили место степям и редколесьям, что ограничило доступность традиционных растительных ресурсов.
Рисунок №1 «Эволюция рациона человека: от растительной пищи к мясной»
Уменьшение площади лесов означало не только дефицит плодов и листьев, но и необходимость поиска новых источников питания. Растительноядные предки гомининов, не сумевшие приспособиться, постепенно вымирали, в то время как те, кто сумел адаптироваться к всеядному образу жизни, получили эволюционное преимущество. Введение в рацион мяса позволило восполнить нехватку калорий, аминокислот и незаменимых жирных кислот, необходимых для развития мозга.
На сегодняшний день известны несколько основных видов гоминидов, обитавших около 2,6–2,5 миллиона лет назад: австралопитек африканский, австралопитек гархи и парантроп эфиопский. В местах обитания австралопитека африканского и парантропа эфиопского не обнаружены свидетельства использования каменных орудий или следов разделки костей, что делает их маловероятными кандидатами на потребление мяса. В отличие от них, рядом с останками австралопитека гархи найдены кости животных со следами орудий, указывающие на активное использование мяса в рационе. Это делает их возможными предшественниками рода Homo, особенно Homo erectus, который стал прямым предком человека разумного и продолжил линию эволюции. Археологические находки подтверждают это: на костях животных, обнаруженных на стоянках древних австралопитеков, чётко прослеживаются характерные следы обработки. Острые каменные лезвия оставляли параллельные надрезы на костях при срезании мяса, а удары по трубчатым костям приводили к характерным повреждениям, указывающим на извлечение костного мозга [3].
Наиболее ранние достоверные свидетельства такого пищевого поведения датируются 2,6 миллиона лет назад и происходят из местечка Гона и Дикике в Эфиопии, где наряду с костями были найдены и примитивные каменные орудия [4]. Это позволяет предположить, что уже австралопитеки могли использовать природные инструменты для обработки животной пищи. 2 миллиона лет назад, согласно исследованиям стоянки в Канджере (Кения), плотоядность становится регулярной частью рациона австралопитеков. Это подтверждается значительным количеством костей с явными признаками разделки и последующей обработки, свидетельствующими о том, что добыча и переработка мяса были важным аспектом выживания ранних Homo.
Помимо охоты на наземных животных, гоминиды начали осваивать водные экосистемы, включая поедание черепах, крокодилов и рыб. Исследования показывают, что уже около 1,95 миллиона лет назад древние Homo использовали ресурсы водоёмов в качестве стабильного источника пищи [5]. В ущелье Олдувай в Танзании были обнаружены останки различных млекопитающих, рыб и рептилий, тесно связанные с каменными орудиями, что свидетельствует о целенаправленной добыче и разделке животных. Это открытие подчёркивает способность наших предков адаптироваться к различным условиям и расширять свой рацион в ответ на изменения окружающей среды.
Переход к мясной диете был не просто стратегией выживания, а одним из ключевых факторов эволюции рода Homo. Употребление мяса обеспечило наших предков высокоэнергетической пищей, что способствовало увеличению объёма мозга, изменению зубочелюстной системы и общей анатомии тела [6]. Освоение новых методов добычи и обработки пищи повлекло за собой развитие социальных структур, основанных на кооперации в охоте, разделении добычи и формировании первобытных сообществ. Именно эта пищевая гибкость и способность к адаптации позволили гоминидам занять доминирующее положение среди приматов и в конечном итоге эволюционировать в современных людей.
Во-первых, переход гомининов к мясной диете стал одним из важнейших факторов, повлиявших на эволюцию человеческого мозга [7]. Мясо и костный мозг являются высококалорийными продуктами, богатыми незаменимыми аминокислотами, жирными кислотами и микроэлементами, которые играют важную роль в развитии нервной системы. Именно увеличение потребления животного белка и жиров способствовало росту головного мозга, развитию нейронных связей и улучшению когнитивных способностей наших предков [8].
Одним из процессов, связанных с этим переходом, стала усиленная нейропластичность – способность мозга перестраиваться, формировать новые связи и адаптироваться к изменениям окружающей среды. Это обеспечивало более сложные формы мышления, улучшение памяти, развитие речи и социальных взаимодействий. В этом процессе участвуют фактор роста нервов (NGF) и мозговой нейротрофический фактор (BDNF), которые стимулируют выживание, дифференциацию и рост нейронов [9]. Их активность усиливалась благодаря увеличению потребления животных жиров, холина, цинка, железа и витаминов группы B, особенно B12 [10].
Ключевую роль в развитии мозга сыграл витамин B12, содержащийся исключительно в продуктах животного происхождения. В12 необходим для синтеза миелина, формирования эритроцитов и поддержания работы нервной системы. Дефицит этого витамина приводит к нарушениям когнитивных функций, ухудшению памяти и снижению скорости обработки информации, что делает его незаменимым элементом в эволюции интеллекта [11].
Среди важнейших нутриентов из мяса и костного мозга, помимо витамина B12, можно выделить:
Холин, который участвует в образовании нейромедиатора ацетилхолина, связанного с памятью и обучением [12].
Карнитин, способствующий транспорту жирных кислот в митохондрии и увеличивающий энергетический потенциал клеток мозга [13].
Витамин D, оказывающий выраженное нейропротекторное действие. Он способствует поддержанию пластичности мозга, снижает воспалительные процессы и участвует в выработке нейротрофических факторов, необходимых для роста и защиты нейронов [14].
Сфинголипиды и фосфатидилсерин, являющиеся ключевыми компонентами клеточных мембран нейронов [15].
Насыщенные жирные кислоты и мононенасыщенные жиры, особенно из костного мозга, необходимые для стабилизации мембран нейронов и поддержания быстрой передачи сигналов между клетками [16].
Рисунок №2 «Роль мясной диеты в эволюции мозга»
Во-вторых, одним из ключевых концептов, объясняющих этот переход, является «теория оптимального поиска пищи» [17]. Согласно этой теории, организмы будут стремиться потреблять продукты с высокой энергетической ценностью при каждой возможности. В условиях, когда доступ к растительной пище становился ограниченным, мясо и костный мозг становились более привлекательными источниками питания. К тому же мозг – чрезвычайно энергоёмкий орган, потребляющий около 25% всей энергии организма, и мясная пища обеспечивала необходимое количество калорий, способствующих его развитию.
Роль термической обработки (приготовленной пищи)
Важным этапом в эволюции гомининов стало освоение огня и начало приготовления пищи. По мнению ряда исследователей, в том числе Ричарда Рэнгема (Catching Fire: How Cooking Made Us Human), именно термическая обработка продуктов сыграла важную роль в увеличении объёма мозга [18]. Приготовленная пища легче переваривается и усваивается, позволяя организмам экономить энергию, которую они могли направлять на развитие и функционирование нервной системы [19]. Нагревание разрушает клеточные структуры в растениях и в мясе, делая питательные вещества доступнее. Это позволило:
Сократить время пережёвывания. Термически обработанное мясо и корнеплоды гораздо мягче сырого, что уменьшает износ зубов и даёт возможность потреблять больше пищи за меньшее время.
Расширить ассортимент потребляемых продуктов. Обработка продуктов животного происхождения, корнеплодов и некоторых токсичных растений огнём делала их безопасными и питательными, позволяя выживать в более суровых условиях.
Усилить социальные связи. Совместное приготовление пищи у костра способствовало формированию более крепких социальных групп, развитию коммуникации и культурных традиций.
Сочетание двух важнейших факторов – включения в рацион мяса и освоения технологий термической обработки пищи – не просто сделало питание древних людей более полноценным и разнообразным, но и запустило цепочку глубоких физиологических и социальных изменений. Новые пищевые привычки повлекли за собой целый ряд адаптаций, изменивших строение тела и черепа гомининов, особенности их поведения и даже структуру их сообществ.
Физиологические и социальные изменения вслед за пищевыми инновациями
Строение черепа. Увеличение объёма черепа и изменение формы лицевой части головы позволило нашим предкам разместить более крупный мозг. Одновременно с этим произошло преобразование челюстно-лицевого аппарата: челюсти стали менее массивными, а зубные дуги приобрели более арочную форму. Эти изменения стали возможными во многом благодаря развитию технологий обработки пищи, прежде всего термической. Приготовленное мясо и другие мягкие продукты (например, обжаренные или отваренные корнеплоды) требуют гораздо меньших усилий при пережёвывании, чем жёсткие растительные волокна, богатые целлюлозой.
Согласно ряду исследований, постепенное облегчение жевательного процесса позволило «освободить» часть ресурсов организма и перенаправить их на развитие мозга [20]. Так, по мере того как гоминины переходили к потреблению более мягкой и питательной пищи (включая мясо и костный мозг), необходимость в мощных жевательных мышцах уменьшалась. Со временем это привело к редукции таких анатомических элементов, как костные гребни на черепе, к которым ранее крепились сильные мышцы (например, височные гребни). Кроме того, уменьшение надбровных дуг и утончение лицевой части черепа отразили общий тренд к снижению усилий, необходимых для пережёвывания, и сопутствующее усложнение пропорций лица (более высокий и округлый свод черепа, выдвинутая лобная часть и т. д.).
Зубы. Сокращение размеров зубов и изменение их формы – ещё одно важное эволюционное приспособление, связанное с переходом от грубой растительной пищи (листья, сырые клубни и корнеплоды) к более мягким и питательным продуктам, включая мясо и термически обработанную пищу. У ранних гомининов были хорошо развиты крупные коренные зубы (моляры) и внушительные клыки, необходимые для эффективного измельчения волокнистых растений. Однако с развитием охоты, собирательства и особенно технологий кулинарной обработки пищи (варка, жарка, копчение), пищевой рацион постепенно становился менее твёрдым и более легкоусвояемым.
Уменьшение размеров клыков и коренных зубов, а также уплощение их жевательных поверхностей стали следствием снижения потребности в механическом измельчении жёсткой пищи. Дополнительную роль сыграли предварительные методы обработки пищи до её попадания в рот: нарезание, размягчение, удаление несъедобных частей. В результате нагрузка на зубы снижалась, сокращалось время, необходимое для пережёвывания, и замедлялся износ эмали.
Данные микроскопического анализа зубной эмали (dental microwear analysis) подтверждают эту тенденцию: у гомининов, активно использовавших технологии обработки пищи, наблюдается значительно меньше признаков абразивного износа эмали, чем у тех видов, чей рацион состоял преимущественно из сырой и грубой растительной пищи [21]. Подобные морфологические и микроструктурные изменения зубов ярко иллюстрируют, как эволюционные изменения в рационе приводили к перестройке всей зубочелюстной системы.
Сокращение длины кишечника. Более короткий кишечник у ранних представителей рода Homo свидетельствовал об адаптации к легкоусвояемой пище (прежде всего мясо и термически обработанные продукты). Чем легче переваривалась пища, тем меньше времени и энергии организм тратил на её расщепление, всасывание и выведение. За счёт этого высвобождались дополнительные ресурсы, которые могли быть направлены на развитие мозга.
В контексте этого процесса часто упоминается «гипотеза дорогой ткани» (Expensive Tissue Hypothesis), выдвинутая Лесли Айелло и Питером Уилером [22]. Согласно их идее, мозг является чрезвычайно энергоёмким органом: хотя он составляет лишь небольшой процент от массы тела, его метаболические затраты несоразмерно высоки. Увеличение мозга при ограниченных ресурсах в ходе эволюции возможно только в том случае, если уменьшаются энергозатраты на какие-то другие физиологически важные системы. В случае человека такими «экономически уязвимыми» системами стал кишечник: сокращение длины пищеварительного тракта и общее упрощение желудочно-кишечного аппарата (по сравнению с другими приматами сходного размера) позволили перераспределить часть энергии на рост и функционирование более крупного мозга.