
Australopithecus Aparensis Skull(©Iliya Mitskavets -Stock.adobe.com)
簡而言之
- Australopithecus主要依賴於植物性飲食,而不是肉類,這挑戰了長期以來的人們認為肉類消耗促進了人腦的進化。
- 氮同位素值的廣泛差異表明,這些早期的人類蛋白具有高度適應性的飲食,有可能解釋它們在各種非洲環境中的成功。
- 飲食靈活性而不是肉類消耗,可能是使我們的祖先成為人類之路的關鍵進化優勢。
德國美因茲 - 幾十年來,科學家一直認為吃肉驅動了人類的進化,尤其是我們的大腦擴大。這個食肉性的起源故事已經變得如此根深蒂固,以至於很少有人質疑它:據說我們的祖先開始吃大量的肉,這提供了豐富的營養,從而助長了大腦的生長並幫助我們成為人類。但是新的研究將這個想法籠罩在其頭上。
科學家分析牙釉質的澳大利亞南非Sterkfontein的化石發現了一些意外的東西:這些早期的人類親戚在3.7至330萬年前,他根本沒有吃太多肉。這項由馬克斯·普朗克化學研究所的蒂娜·呂德克(TinaLüdecke)領導的這項研究重塑了我們對早期人類飲食的看法。
小組檢查了保存在牙齒搪瓷中的氮同位素,其作用像飲食指紋。這種方法為他們提供了直接的窗口澳大利亞 實際上吃了,取代基於諸如石材工具或解剖特徵之類的間接證據的受過教育的猜測。
呂德克(Lüdecke)將我們所知的這一差距描述為對科學家的“令人沮喪”。雖然我們已經知道我們的屬同性戀出現在200萬年前,人類是使用石材工具對於屠夫動物,我們從不確定何時開始定期吃肉或開始哪種物種。

如何澳大利亞牙齒可能會解決進化的謎團
澳大利亞 直立行走,有像人一樣的手,在非洲繁盛了近200萬年。先前對他們的牙齒和下頜的研究表明,從果實和葉子到地下塊莖,都無法確定它們是否定期吃肉。
到目前為止,科學家只能測量氮同位素膠原,骨骼的有機成分在300,000年內分解。這種限制使得不可能分析300萬人的標本。
突破性的是針對牙齒內牙釉質中的少量有機物,由於搪瓷的密集結構,保留了更長的時間。
呂德克(Lüdecke)在她的博士學位期間開始了這一旅程植物飲食。在她發表的一篇文章中對話,她講述了團隊如何構建他們的方法:“我們在專門的餵養實驗中從動物中用受控飲食的動物測試囓齒動物牙釉質的方法開始了。它起作用。從那裡,我們從博物館收藏品和其他在非洲生態系統中自然生活的動物搬到了野生哺乳動物的搪瓷。”

植物性飲食盛行
該小組分析了來自Sterkfontein的43個標本,其中包括七種澳大利亞牙齒,並將其與包括羚羊,包括羚羊的同時動物進行了比較。貓,,,,狗和鬣狗。
結果發表在科學,顯示澳大利亞具有與食草動物相匹配的氮值,而不是食肉動物。差異是明顯且顯著的 - 他們的氮-15水平比低於5.6個零件比食肉動物,將它們牢固地置於植物性類別中。
引人注目的是他們的飲食變化是多麼可變 - 它們比分析的任何其他物種都顯示出更大的氮價值。這表明他們是適應性的食客,他們根據可用的東西或季節改變了飲食。
Australopithecus晚餐是什麼樣的?
來自同一牙齒的碳數據顯示澳大利亞大部分是樹木,灌木叢和水果(C3植物),其中一些熱帶草和莎草(C4植物)與氮數據混合在一起,這描繪了飲食多樣的植物覓食者的圖片。
他們可能會挖出其他動物無法輕易進入的能量富含能量的塊莖,Corm和燈泡。他們可能偶爾有吃昆蟲或白蟻,但他們不是經常狩獵或清理哺乳動物。
正如呂德克(Lüdecke)在談話中解釋的那樣:“我們的發現表明,這些類似猿的小腦子早期人類人主要在吃植物。幾乎沒有證據表明消耗肉。他們可能已經在偶爾的雞蛋或昆蟲上吃過零食,但是他們沒有經常狩獵大型哺乳動物尼安德特人數百萬年後。”

超越肉腦連接
如果肉沒有開車大腦增大在早期人類中,做了什麼?或許烹飪植物食品發揮作用,使營養更容易獲得,更容易消化。或者,也許是澱粉塊莖等能量豐富的植物食品是關鍵。
這項研究並不排除肉在以後變得重要人類進化,只是在Australopithecus時期並沒有推動我們的進化路線。
我們知道,包括尼安德特人和早期同性戀者在內的近期祖先是基於他們的常規肉食者同位素研究。向更多肉的轉變可能發生在澳大利亞這些後來的物種,可能是當出現更複雜的工具時。
這與我們在現代非人類靈長類動物中看到的相符。黑猩猩和BONOBOS,我們最親密的親戚,從植物中獲得約95%的卡路里,偶爾吃小哺乳動物或昆蟲。
適應性:我們真正的進化超級大國
這項研究表明,人類進化並不是成為肉食者的簡單故事。取而代之的是,我們的祖先將飲食調整為他們發現自己所處的任何環境。
飲食靈活性由澳大利亞可能是有助於我們血統蓬勃發展的真正進化優勢。能夠吃多種食物- 不是特別是肉類 - 允許我們的祖先在不斷變化的環境中生存。
這種適應性預示了現代人類幾乎能夠居住地球上的每個環境。
Lüdecke和她的團隊已經在展望:“這一發現僅僅是開始,”她寫道。 “我們現在將研究擴展到非洲和亞洲各地的其他化石網站,希望回答更大的問題。肉何時真正進入人類飲食?哪種人類通過我們的進化吃肉?這種行為是否出現了多次,它是否與大腦的興起或行為的明顯變化相吻合,例如新石材工具技術?”
有這麼多問題要回答,專家弄清楚肉類何時成為人類飲食中的主食只是時間問題。
論文摘要
方法論
研究人員分析了從七個中保存在牙齒搪瓷中的氮同位素澳大利亞來自南非斯特克方丹洞穴的同一化石沉積物的標本和其他36個哺乳動物的歷史可追溯到約3.7-330萬年前。牙釉質保留了少量的原始有機材料,包括氮,可以揭示動物在食物鏈中的位置。與氮-14相比,食物鏈中的動物(食肉動物)通常具有更高的氮-15水平,而食物鏈中的動物(食草動物)(食草動物)中的氮水平更高。
研究人員使用了一種高敏性方法來從牙釉質中提取和分析該氮,從而使他們能夠確定這些同位素的相對比例。同一元素的原子可以具有不同的版本,稱為同位素,它們具有相同數量的質子,但中子數量不同,使其稍重或更輕,但化學上相似。在食物網中,隨著鏈的向上移動,氮同位素會變得富集,這意味著捕食者的氮為14/氮15比率高於草食動物。該小組還測量了相同牙齒中的碳同位素,這表明動物主要消耗C3植物(樹木,灌木叢)還是C4植物(熱帶草)。通過比較澳大利亞研究人員可以通過同一生態系統的知名草食動物和食肉動物,可以確定這些早期人類在古代食品網中的適合位置。
結果
氮同位素值澳大利亞標本在統計學上與草食動物沒有區別,但與食肉動物有明顯不同。中位氮-15值澳大利亞比食肉動物低5.6‰,兩組之間基本上沒有重疊。這強烈表明飲食沒有大量的哺乳動物肉。有趣的是,澳大利亞標本顯示任何分析組的氮同位素值(6.7‰)的範圍最大,表明飲食高度可變。碳同位素分析表明澳大利亞主要用一些C4輸入食用C3植物,表明它們主要是用樹木和灌木叢中的食物和一些熱帶草或莎草的食物。當繪製在一起時,氮和碳同位素數據表明澳大利亞與草食動物和其他靈長類動物(不是食肉動物)相同的同位素利基空間,確認其主要基於植物的飲食。
限制
該研究僅檢查了七個澳大利亞牙齒,儘管這代表了可用化石的很大一部分。兩顆牙齒是第一批磨牙,它們在嬰儿期形成,可能顯示出護理信號而不是成人飲食。該研究僅著眼於Sterkfontein標本,因此發現可能不適用於所有標本澳大利亞整個非洲人口。
該方法還無法區分植物和昆蟲的食物,如果很少出現肉類消耗。
討論和要點
這項研究挑戰了這一觀點,即吃肉推動了人類的進化。澳大利亞在Sterkfontein,主要是植物,而不是肉。他們的氮價值變化表明它們具有柔性飲食,可能與環境中其他動物不同的食物。
這種靈活性而不是吃肉,可能是幫助他們在各種非洲環境中蓬勃發展的原因。常規的肉類消耗可能是在人類進化中的後期,可能是與同性戀屬一起,而烹飪等其他因素也可能解釋了我們的大腦大小的增加。
出版信息
這項研究“在斯特克方丹的Australopithecus沒有食用大量的哺乳動物肉”。科學(第387卷,第309-314頁)2025年1月17日。來自馬克斯·普朗克化學研究所的蒂娜·盧德克(TinaLüdecke)領導了研究團隊,來自德國,南非和美國的合作者。呂德克(Lüdecke)在2025年3月3日的對話中也分享了見解。
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