Экология питания и эволюция человека

Методы изучения питания древних людей. Значение данных палеоэкологии. Экология и поведение современных животных как источник сведений о питании предков человека. Антропологические подходы: анализ строения зубной системы, микроповреждений зубов, строения костной ткани, компонентного состава останков, патологических изменений скелета. Анализ состава растительности по палеопалинологическим, палеопомологическим материалам (составу ископаемой пыльцы, плодов, зерен). Анализ видового состава и численности промысловых и домашних животных. Изменения питания в ходе эволюции человека. Экология питания двуногих прямоходящих приматов (авсфалопитековые) и ранних представителей рода Homo. Экология питания человека эпохи палеолита. «Неолитическая революция» и питание. Питание, культура и кулинария.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПИТАНИЯ ДРЕВНЕГО ЧЕЛОВЕКА

Существует целый ряд способов, помогающих составить представление об особенностях экологии питания предков человека и древних людей. В табл. 3.1 приведены основные отличительные характеристики питания человека и источники, из которых получена большая часть информации.

Таблица 3.1.

Основные характеристики питания человека и источники знании о них.

(Bogin, 1997)

Результаты палеонтологических и археологических исследований дают прямые свидетельства об анатомической (морфологической) адаптации предковых форм приматов к той или иной пище и о диете древнего человека. Изучение особенностей пищевого поведения современных приматов и других млекопитающих, а также исследования в области экологии питания различных групп современных охотников-собирателей позволяют получить информацию косвенного характера, на основании которой реконструируются принципы экологии пи тания древних людей.

Пожалуй, наиболее распространенный метод — анализ экологии питания представителей современньх «традиционных» обществ. Методы, применяемые при изучении современных «традиционных» обществ, частично рассмотрены в главе 2.

Данные археологии дают разнообразную косвенную и прямую информацию относительно питания древнего человека.

Изучение орудий труда и оружия, а также трасологический анализ (исследование характеристик следов, оставленных орудиями на добыче древних охотников и собирателей) позволяют судить об объектах охоты и способах их употребления. Тяжелые копья-рогатины из дерева с кремневыми или костяными наконечниками или цельные копья из бивня мамонта (длиной от 1,6 до 2,4 м) явно предназначались для «ближнего боя» при добывании крупного зверя. Легкие метательные копья и дротики с кремневыми или деревянными наконечниками позволяли нанести повреждения животному па значительном расстоянии — до 20−30 метров, а при использовании коиьеметалок — даже до 70−80 метров (Бадер, 1977). Легкие копья, бесполезные при охоте на крупного зверя, свидетельствуют о промысле животных малого и среднего размера.

Видовой состав промышляемых млекопитающих и его динамика определяются на основании изучения костных останков животных на древних стоянках и анализа природных условий по палеопалинологичсским (изучению образцов ископаемой пыльцы) и палеогеографическим материалам (Ермолова, 1977).

Анализ останков промышляемых животных даст возможность оценить энергетический баланс древних обществ (сюда включаются потребности не только в пище, но и в освещении, отоплении и т. п.). Например, исходя из норм энергетических потребностей человека и полной калорийности туши животного (средний мамонт давал до тонны чистого мяса) можно подсчитать, что группе из 50 человек в год требовалось убива ть 12−15 небольших мамонтов. При охоте на северного оленя годовая добыча составляла бы ежегодно 600−800 животных. Верхнепалеолитическое население Русской равнины и Крыма (10−15 !ысяч человек) при условии полного и эффективного использования всей добычи должно было истреблять 4500 мамонтов или 240 000 северных оленей. По расчетам Н. К. Верещагина (1967), годовой объем добычи мог быть эквивалентен 120 000 северных оленей, 80 000 лошадей, 30 000 бизонов или 10 000 мамонтов.

Палеозоологические данные дают сведения о разнообразии животной пищи древнего человека. Так, в культурном слое Мезинской стоянки (территория современной Украины, возраст около 20 гыс. лет) обнаружены костные останки не менее чем 20 видов позвоночных (млекопитающих и п гиц), из них охотничьих продуктовых — не менее 300 особей, в том числе: мамонт — 116, носорог — 3, дикая лошадь — 63, овцебык — 17, зубр — 5, северный олень — 83, бурый медведь — 7, заяц -11, сурок — 4, белая куропатка — 7 особей. За все время существования Мезинского поселения (от 15 до 23 лет) его обитатели добыли как минимум 270 тонн мяса (Бибиков, 1981; Пидопличко, 1909).

Возрастное и половое соотношение останков крупного рогатого скота в неолитических и более поздних поселениях дает информацию о вариантах его использования: мясное живот! юводсгво (если забивались взрослые особи обоего пола), молочное (если обнаруживаются скелеты молодых бычков и старых коров), тягловое (мри находках значительного количества скелетов старых быков/волов).

О недостаточности пищевых ресурсов в конкретной местности косвенным образом свидетельствуют признаки каннибализма. На стоянке Крапина (Хорватия, возраст около 50 тыс. лет) обнаружены останки 5 детей, 4 подростков и 14 взрослых неандертальцев. 30% костей посткраниального скелета и 15% костей черепов имеют следы надрезов каменными орудиями, свидетельствующие о расчленении суставов и срезании мышц в местах их прикрепления. Характер повреждений черепов и длинных костей говорит о попытках извлечь головной и костный мозг. Эти данные считаются одним из важнейших доказательств существования каннибализма у псандср гальцев (Ullrich, 1978).

Однако следует отличать каннибализм как один из способов пропитания («истинный каннибализм»") от людоедства как обряда (военного или поминального — когда съедается часть тела убитого врага или умершего родственника). Ритуальное поедание мяса человека было распространено гораздо шире. Но, возможно, в некоторых случаях каннибализм действительно служил для восполнения нехватки животного белка в регионах, где животная пища относительно мало доступна (в современную эпоху эго высокогорья Новой Гвинеи, Полинезия). Согласно некоторым расчетам, «уме|>енный» каннибализм мог обеспечить годовое поступление до 10% необходимого животного белка. Из 70 известных примеров истинного каннибализма 20% приходится на долю охогников-собиратслей, 50% - примитивных земледельцев. Среди пастушеских народов людоедство неизвестно (Уайнер, 1979).

Экологический анализ пищевого поведения современных животных также дает исследователю богатый материал для реконструкций. Пищевой рацион приматов и других животных; особенности их пищевого поведения в разное время года, в том числе при избытке и недостатке пи;

щи; раздел пищи; состав диег и энергетический баланс — эти и многие другие данные используются при воссоздании особенностей питания предков человека.

Значительный объем сведений о питании наших предков получен с помощью разнообразных антропологических методик. Изучение останков древних людей (мумифицированных, замороженных в ледниках) позволяет непосредственно установить содержимое желудка и кишечника и сделать заключение о том, какая пища употреблялась ими незадолго до смерти. По, конечно, обнаружение мумифицированных или замороженных останков — ситуация уникальная. Неизмеримо большая доля информации получена при помощи менее эффектных, в определенной мере уже рутинных палеоантропологических исследований.

Биомеханический анализ особенностей строения зубов и челюстей древних приматов и гоминид дает возможность установить, к потреблению каких видов пищи было адаптировано с ущест во, обнаруженное палеоантропологом. Этот подход позволяет не только отличить хищника от травоядного, но и установить, какие виды растительной пищи предпочитали представители ископаемого вида. Патологические изменения костей, такие как прижизненные изменения их формы, также могут дать информацию о нарушениях питания. В частности, искривление костей нижних конечностей детских скелетов из неолитических поселений Данни свидетельст вует о недостатке витамина D, а специфические костные разрастания на внутренней поверхности орбит (cribra orbilatia) — о дефиците железа в пище (Dentiike, 1985). При рентгенологическом изучении длинных костей можно обнаружить так называемые «линии Харриса», которые свидетельствуют о недостаточном питании в период роста (Wells, 1967).

Важную информацию дает анализ состава копролитов — окаменевших (фоссилизированных) экскрементов древних людей (Bogin, 1997). По находящимся в них непереваренным зернам, семенам, косточкам живот ных, чешуе рыб и т. п. можно составить представление о диете, а также о типе биотопа, в котором обитал древний человек, поскольку видовой состав растений и животных в степи, хвойном или лиственном лесу, полупустыне и т. п. весьма специфичен. Установив видовую принадлежность сохранившейся в конролигах пыльцы растений, можно получить сведения не только о составе растительной пищи древнего человека, но и времени года, в которое она пот реблялас ь. Изучение состава копролитов палеоамериканцев дало также информацию о применении ими ряда лекарственных растений. При обжаривании пищи па открытом огне к ней часто прилипают частицы угля. Обнаружение их в копролитах есть признак использования огня в кулинарных целях. Самые древние из исследованных копролитов человека имеют возраст около .800 гыс. лет (сюянка Терра Амата, южная Франция).

Степень и характер изменений и повреждений эмали зубов позволяет сулить прежде всего о преобладании грубой или относительно мягкой нищи в рационе. Видимые под микроскопом изменения (гипоплазия) зубной эмали могут свидетельствовать о недостаточном питании в период роста. Изучение специфики повреждений зубной эмали у представителей разных популяций помогает составить представление об особенностях их питания. Сравнение микроповреждений зубной эмали неандертальцев и современных эскимосов показало, что техника еды и, по-видимому, состав пищи были у них весьма сходными: как и эскимосы, неандертальцы при еде зажимали в зубах кусок мяса и отсекали его ножом снизу вверх — слева направо. Изучение состояния эмали зубов представителей «прибрежной»" и «материковой» неолитических популяций с территории современных Испании и Португалии позволило подтвердить выявленные химическими методами различия в их питании. У живших вдали от морского побережья древних иберийцев количество микроповреждений и степень стертости эмали заметно выше. Это говорит о большей доле овощей в их рационе по сравнению с приморскими жителями (Umbelino, 1999).

Косвенным показателем состава диет древних популяций может быть распространение заболеваний полости рта, прежде всего — кариеса. Кариес — заболевание, характеризующееся локальной деминерализацией ткани зуба под воздействием органических кислот, которые образуются при переработке бактериями углеводов пищи, прежде всего сахаров. Сопоставление стоматологической ситуации в популяциях разных районов мира показало, что частота кариозных поражений у земледельцев намного выше, чем в племенах oxoiников-собирателей (Larsen, 1995).

Информацию о некоторых аспектах питания людей прежних эпох можно получить, анализируя содержание в ископаемых тканях стабильных изотопов углерода и азота. Соотношение изотопов '*С к ^ИС в костях и других тканях отражает состав пищи. Вариации содержания изотопов углерода отражают разные пути фотосинтеза грех экогипов растительных организмов, которые использовались в пищу: растения относительно жарких и сухих биотопов; умеренной климатической зоны; и растения пустынь (типа кактусов и суккулентов). Анализы такого рода дали возможность, например, установить время активного введения маиса в рацион древних американцев и определить период, в который маис стал основой их питания (Ambrose, 1987; Ijtrsen, 1998).

Оценка содержания стабильных изотопов азота («N и ''N) в ископаемых тканях дает хорошие результаты при анализе источников животного белка в диетах древних люден. Установлено, что с повышением доли мяса и продуктов животного происхождения в диеге возрастает и концентрация изотопов биогенного происхождения в тканях ор! анизма (O’Connell, Hedges, 1999). Следовательно, анализируя содержание изотопов в костной ткани, можно установить, насколько велика была доля мясной пищи в диетах представителей той или иной древней популяции.

Более того, продукты наземного и водного (морского, озерного, речного) происхождения различаются по содержанию стабильных изотопов азота. Это различие сохраняется в продуктах водного и наземного происхождения на протяжении всей пищевой цепи — от продуцентов-растеннй до конечных потребителей: хищников или человека. Таким образом, исследователь получает возможность оценить преимущественную ориентацию консументов на наземные и морскис/рсчные источники пищи (Larsen, 1998).

Помогает реконструировать типы диет населения прошлых исторических эпох изучение минерального состава скелета — содержания в ископаемых костях основных химических элементов (фосфатов, карбоната кальция) и микроэлементов (например, стронция). Правда, определенную сложность для таких исследований представляет тот факт, что концентрация микроэлементов в скелете отражает не только особенности питания человека, но и специфику местных геохимических условий (Добровольская, 1986). Подобные затруднения приходится решать, привлекая сравнительные данные по популяциям, обитающим в разнообразных геохимических П (ЮВИНЦИЯХ.

В целом установлена связь между «протеиновым» рационом, характеризующимся высоким поступлением мяса, и возрастанием содержания свинца в скелете (Aufdermers, 1981). Другой пример — изучение содержания стронция (Sr) и кальция (Са) в ископаемых костях. В скелетах травоядных и хищных млекопитающих соотношение содержания этих элементов различается. У травоядных индекс Sr/Ca близок к 99 единицам, у хищников — к 59, а у человека составляет в среднем 73 единицы (Sillen, 1981). В эпоху поздней бронзы у населения Древней Греции возросло потребление в пищу морской рыбы и соответственно увеличился индекс Sr/Ca (Bisel, 1981).

? * *.

Эгот по необходимости краткий и неполный перечень дает представление о разнообразии методик палсоднетологических исследований. Используя различные подходы, исследователь получает информацию, на основании которой можно более или менее точно реконструировать характеристики питания предков человека и древних людей.