Человеческий мозг — крайне прожорливый орган: занимая всего около 2% от массы тела, в состоянии покоя он забирает до 20% всей энергии организма, а у пятилетнего ребенка этот показатель вовсе достигает 66%. Антропологи долгое время полагали, что оплатить такой колоссальный энергетический счет нашим предкам помог переход на мясо и жирный костный мозг. Однако здесь кроется главная проблема: основное и самое эффективное топливо для работы мозга — глюкоза, которой в мясе практически нет. Хотя организм способен синтезировать ее из белков, этот процесс крайне неэффективен и ограничен физиологически.
Чтобы выяснить, как эволюционировал наш рацион, ученые из Сиднейского университета и Центра Чарлза Перкинса (Австралия) смоделировали рацион предков человека — от древнейших человекообразных обезьян до современных охотников-собирателей. Учли не только потребности самого мозга, но и запросы почек, красных кровяных телец, а также колоссальный расход глюкозы во время беременности и лактации. Результаты масштабного исследования опубликовали в журнале Science.
Выяснилось, что на ранних этапах эволюции основным источником энергии для предков выступали спелые фрукты и дикий мед, богатые простыми сахарами. По мнению ученых, необходимость запоминать, где и когда созревают лучшие плоды в тропических лесах, дополнительно стимулировала развитие памяти и стратегического мышления. Позже, около миллиона лет назад, освоение огня позволило предкам человека готовить крахмалистые клубни и коренья, превращая сырой крахмал в легкоусвояемую глюкозу. А примерно 100 тысяч лет назад, с появлением первых каменных зернотерок, пищеварительная система предков получила доступ и к зерновым культурам.
Новое исследование не только переписывают историю эволюции, но и объясняет наши современные пищевые привычки. Ученые подчеркнули: тяга к сладкому — это не «слабость воли», а древний эволюционный механизм, который миллионы лет назад помогал мозгу выживать и развиваться.
Однако ряд специалистов ставит выводы австралийских авторов под сомнение, указывая на то, что мозг может питаться не только глюкозой, но и кетонами (особыми соединениями, на которые печень расщепляет жир). В отличие от глюкозы, которой требуется сложный процесс гликолиза, кетоны попадают напрямую в митохондрии, снабжая мозг энергией даже более эффективно. У современного человека этот путь почти не работает из-за низкого потребления жиров и недостатка нагрузок во 2-й пульсовой зоне (зоне легкой длительной нагрузки, активирующей сжигание жиров), заставляющих печень перерабатывать жиры. Но предки из палеолита постоянно подвергались физическим нагрузкам и ели гораздо больше жирной животной пищи, поэтому кетоновое снабжение мозга у них могло работать даже лучше глюкозного. Это подкрепляет «мясную» гипотезу: жиры в мясе через кетоны должны были существенно упрощать развитие крупного мозга.
Ярким историческим примером служат эскимосы. До контакта с европейцами они 11 месяцев в году практически не имели доступа к углеводам. Если бы австралийская гипотеза о ключевой роли глюкозы была абсолютно верна, мозг инуитов находился бы в состоянии постоянного голодания. Однако на практике объем мозга эскимосов составляет в среднем около 1440 кубических сантиметров, что даже превосходит средний объем мозга большинства людей на планете (1300–1350 кубических сантиметров). Это стало возможным благодаря кетоновому питанию, а также через глюконеогенез (процесс синтеза глюкозы печенью из неуглеводных соединений — белков и жиров).