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咀嚼是如何塑造人类进化的?

人类每天花大约 35 分钟咀嚼。 这加起来每年超过一整周。 但这与我们的堂兄弟咀嚼的时间相比算不了什么:黑猩猩每天咀嚼 4.5 小时,而猩猩每天咀嚼 6.6 小时。

咀嚼习惯与我们最亲近的亲戚之间的差异提供了对人类进化的见解。 一个 周三发表在《科学进展》杂志上的一项研究 它探讨了人们在咀嚼时消耗了多少能量,以及这可能如何告知或告知我们逐渐转变为现代人类。

咀嚼除了保护我们免于窒息外,还使食物中的能量和营养更容易进入消化系统。 但是咀嚼的行为需要我们消耗能量。 牙齿、颌骨和肌肉的适应性对人类咀嚼的好坏起着重要作用。

这项新研究的作者、英国曼彻斯特大学的研究助理亚当·范·卡斯特恩(Adam van Kastern)表示,科学家们并没有深入研究咀嚼的主动成本,部分原因是与我们所做的其他事情(如步行或跑步)相比,咀嚼是一小块能量饼。 但即使是相对较小的优势也可以在进化中发挥重要作用,他想知道咀嚼是否也是如此。

为了测量咀嚼的能量,范卡斯特伦博士和他的同事在荷兰为研究参与者配备了看起来像“宇航员头盔”的保鲜膜。 将盖子连接到管子上以测量呼吸中的氧气和二氧化碳。 由于新陈代谢过程由氧气驱动并产生二氧化碳,因此气体交换可以成为衡量某物消耗多少能量的有用指标。 然后研究人员给受试者嚼口香糖。

然而,参与者没有得到糖皮质激素的类型; 口香糖胶基无味无味。 消化器官对味道和香气有反应,因此研究人员希望确保他们只测量与咀嚼相关的能量,而不是胃准备美味餐点的能量。

测试对象咀嚼两块口香糖,一块硬的,一块软的,每块15分钟。 结果令研究人员感到惊讶。 软口香糖使参与者的新陈代谢率比休息时高出 10%; 硬口香糖会增加 15%。

“我认为这不会有太大的不同,”范卡斯特恩博士说。 “你正在咀嚼的物品的材料特性的非常小的变化会导致能量消耗的大幅增加,这会引发一个充满问题的世界。”

由于咀嚼较硬的食物——或者在这种情况下是较硬的口香糖——会消耗更多的能量,这些发现表明咀嚼的代谢成本可能在我们的进化中发挥了重要作用。 通过烹饪使食物更容易加工,用工具捣碎食物和种植改良的作物以供食用,这可能减轻了我们成为超级咀嚼者的进化压力。 我们不断变化的咀嚼需求可能塑造了我们的脸型。

没有参与这项研究的东田纳西州立大学生物人类学家贾斯汀·勒杜加说:“我们真正无法弄清楚的一件事是,为什么人类头骨如此有趣。” 与我们的近亲相比,我们的面部骨骼精确地由相对较小的下巴、牙齿和咀嚼肌构成。 “所有这些都反映了对剧烈咀嚼的依赖减少,”他解释说。

但是,他补充说,我们扁平的脸和短的下巴让我们咬得更有效率。 “从代谢的角度来看,它降低了整个喂养过程的成本,”Ledugar 博士说。 人类已经进化出更聪明地咀嚼而不是更困难的方式。 Van Kastern 博士希望使用实际食物继续他的研究,他说他对了解更多关于人类如何进化的可能性感到兴奋。

“要了解我们来到这里的环境、社会和营养原因,这对我来说非常有趣,”他说,“因为它使人类能够“尝试在未来的迷雾道路上工作”。

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