Das große, leistungsfähige menschliche Gehirn ist ein Wunder der Evolution, aber wie es sich vom kleineren Primatengehirn zu dem kreativen, komplexen Organ entwickelt hat, das es heute ist, ist ein Rätsel. Wissenschaftler können genau bestimmen, wann unsere evolutionären Vorfahren größere Gehirne entwickelten, deren Größe sich ungefähr verdreifachte, als sich unsere Vorfahren aus den zweibeinigen Primaten entwickelten, die als Australopithecinen bekannt sind.
Aber warum es zu dieser Veränderung kam und was sie auslöste, blieb unklar. Einige glauben, dass die Verwendung von Feuer und die darauffolgende Erfindung des Kochens unseren großhirnigen Vorfahren genügend Nahrung lieferten, um Meister zu werden, während eine neue Theorie auf eine andere Art von Feuer hinweist: Gärung.
Die Rolle der Ernährung bei der Gehirnentwicklung
Erin Hecht, eine der Autoren der kürzlich in Nature Communications Biology veröffentlichten Studie, sagte, der Schlüssel zum Verständnis, wie unser Gehirn wächst, liege möglicherweise darin, was wir essen und wie wir es essen.
„Der Stoffwechsel des Gehirngewebes ist sehr teuer, er erfordert viele Kalorien, um am Laufen zu bleiben, und für die meisten Tiere war es schon immer ein Problem, genug Energie zum Überleben zu haben“, sagte der Assistenzprofessor für menschliche Evolutionsbiologie. „Damit die großhirnigen Autropis überleben konnten, musste ihre Ernährung geändert werden. Zu den vorgeschlagenen Theorien gehören Veränderungen in der Nahrung, die diese menschlichen Vorfahren aßen, oder, was am beliebtesten ist, die Entdeckung des Kochens ermöglichte es ihnen, mehr verfügbare Kalorien aus jeder Nahrung zu gewinnen.“
Das Problem bei dieser Theorie ist jedoch, dass der früheste Beweis für den Einsatz von Feuer etwa 1,5 Millionen Jahre zurückliegt, also lange nach der Entwicklung des Gehirns des Menschenaffen. „Die Schädelkapazität unserer Vorfahren begann sich vor 2,5 Millionen Jahren zu vergrößern. Konservativ betrachtet weist unsere Zeitachse eine Lücke von etwa einer Million Jahren zwischen der Steigerung der Gehirnkapazität und dem möglichen Aufkommen der Kochtechnologie auf“, erklärte Katherine L. Bryant, eine der Co-Autorinnen des Artikels und derzeit Forscherin am Institut für Sprache, Kommunikation und Gehirn der Universität Aix-Marseille in Frankreich. „Alle Änderungen in ihrer Ernährung mussten stattfinden, bevor ihr Gehirn größer wurde. Eine andere Änderung in den Ernährungsgewohnheiten muss die metabolischen Einschränkungen bei der Gehirngröße aufgehoben haben, und die Fermentation scheint diese Anforderung zu erfüllen.“
In den letzten Jahren haben Forscher andere Ideen vorgeschlagen, beispielsweise den Verzehr von verdorbenem Fleisch. In der neuen Arbeit schlagen Hecht und ihr Team eine andere Hypothese vor: Gelagerte (oder konservierte) Lebensmittel wurden fermentiert, und diese „vorverdauten“ Lebensmittel lieferten eine leichter zugängliche Form von Nährstoffen, die größere Gehirne versorgten und es unseren Vorfahren mit größeren Gehirnen ermöglichten, durch natürliche Selektion zu überleben und zu gedeihen.
„Diese Verschiebung könnte ein Unfall gewesen sein, nicht unbedingt beabsichtigt“, sagte Hecht. „Dies kann ein unbeabsichtigter Nebeneffekt der Lebensmittellagerung sein. Außerdem könnten Tradition oder Aberglaube im Laufe der Zeit zu Praktiken geführt haben, die die Gärung förderten oder die Gärung stabiler oder zuverlässiger machten.“
Diese Hypothese wird durch die Tatsache gestützt, dass der menschliche Dickdarm proportional kleiner ist als der anderer Primaten, was darauf hindeutet, dass sich der Mensch an Lebensmittel angepasst hat, die durch den chemischen Prozess der Fermentation aufgespalten wurden. Darüber hinaus kommen fermentierte Lebensmittel in allen Kulturen und in allen Lebensmittelkategorien vor, von Wein und Käse in Europa bis hin zu Sojasauce und Natto in Asien.
Hecht schlug vor, dass weitere Untersuchungen zu den Reaktionen des Gehirns auf fermentierte und nicht fermentierte Lebensmittel hilfreich sein könnten, ebenso wie die Erforschung von Geruchs- und Geschmacksrezeptoren, möglicherweise unter Verwendung alter DNA. Für Evolutionsbiologen sind dies fruchtbare Gebiete, die andere Forscher nutzen können. (Hechts Forschung konzentriert sich darauf, „wie sich Gehirnschaltkreise entwickeln, um komplexes Verhalten zu unterstützen“, und er untersucht sowohl lebende Menschen als auch Hunde.)
Während die Forschung weitergeht, ist Bryant davon überzeugt, dass fermentierte Lebensmittel das Potenzial haben, eine Vielzahl von Vorteilen zu bieten. Sie sagte: „Diese Hypothese gibt uns Wissenschaftlern auch mehr Gründe, die Rolle fermentierter Lebensmittel für die menschliche Gesundheit und die Aufrechterhaltung einer gesunden Darmmikrobiota zu untersuchen. In den letzten Jahren gab es viele Studien, die das Darmmikrobiom mit der körperlichen und geistigen Gesundheit in Verbindung bringen.“ "