この食生活の変化は、脳のサイズの増大や腸のサイズの縮小など、いくつかの重要な進化の発展に関連しているため、科学者たちは、私たちの祖先がいつ定期的に肉を摂取し始めたかについて長い間議論してきました。多くの研究者は、肉食はアウストラロピテクスのような人類の祖先から始まったと信じていました。その理由の一つは、この時代に遡る石器や動物の骨の切り傷が見つかっているためです。
「歯のエナメル質は哺乳類の体の最も硬い組織であり、動物の食事の同位体の指紋を何百万年も保存することができます」と、この研究の筆頭著者である地球化学者のティナ・リュデッケ氏は声明で述べている。マックス・プランク化学研究所のヒト肉消費に関するエミー・ネーター・ジュニア研究グループの責任者であり、ウィットウォータースランド大学の名誉研究員でもあるリューデッケ氏は、分析のために歯の化石サンプルを収集するために定期的にアフリカを訪れています。
南アフリカのステルクフォンテン洞窟で発見された4つの異なるアウストラロピテクスの頭蓋骨。 (クレジット: パデュー大学 / ウィッツ大学)
生物が食物を消化し、栄養素を処理するとき、さまざまな形の窒素が関与する一種の化学的特徴を生成します。砂の上に足跡を残すようなものだと考えてください。草食動物はある種類の足跡を残し、肉食動物は別の種類の足跡を残します。歯のエナメル質に保存されているこれらの古代の化学的痕跡を調べることで、科学者はその動物がどのような種類の食物を食べていたのかを判断することができます。肉を食べる人は、植物を食べる人に比べて、特定の形態の窒素のレベルが常に高いことを示します。
この研究は、 科学、南アフリカの「人類のゆりかご」の一部であるヨハネスブルグ近くのステルクフォンテン洞窟からの標本に焦点を当てました。この地域は初期人類の化石が豊富にあることで有名です。研究者らは革新的な化学分析技術を用いて、7頭のアウストラロピテクスの標本から化石化した歯を調べ、アンテロープ、ネコ、イヌ、ハイエナの古代の近縁種など、彼らと共存していた他の動物の歯と比較した。
この研究結果は、初期の人類の食事について長年保持されてきた仮説に疑問を投げかけます。アウストラロピテクス標本の窒素レベルは草食動物と同程度であり、同時期の肉食動物よりも大幅に低かった。しかし、彼らは驚くべき食事の柔軟性を示しました。 7 つの標本は、調査した他のどの種よりも化学的特徴に大きなばらつきがあり、入手可能な食物に基づいて食事を適応させることができることを示唆しています。
「この方法は、人類の進化を理解するための刺激的な可能性をもたらし、たとえば、私たちの祖先はいつから食事に肉を取り入れ始めたのかなど、重要な疑問に答える可能性を秘めています。そして、肉食の開始は脳容積の増加と関連していたのでしょうか?」マックス・プランク化学研究所のアルフレド・マルティネス・ガルシア氏は言う。
この研究では、これらの初期の人類は草ではなく主にC3植物（木、低木、ハーブ）を食べていたことも明らかになった。小動物や昆虫を時折摂取する可能性は否定できませんが、この研究ではこの行動の直接的な証拠は得られていません。その代わりに、今回の発見は、アウストラロピテクスが主に植物ベースの食物に依存しており、塊茎、球茎、またはマメ科植物などのエネルギー豊富な供給源が含まれている可能性があることを示しています。
今後を見据えて、研究チームは、東アフリカ、南アフリカ、東南アジアのさまざまな初期人類の種や時代からデータを収集し、調査を拡大する予定です。このより広い視点は、定期的な肉摂取がいつ始まったか、そしてそれが進化上の利点をもたらしたかどうかを正確に特定するのに役立つ可能性がある。
マドリッド国立考古学博物館所蔵の人類種アウストラロピテクス・アファレンシスのメス、ルーシーの骸骨。 (クレジット: © Whpics | Dreamstime.com)
「この研究は、すべての動物の食事と栄養レベルを数百万年規模にまで遡って理解する能力を拡張するための大きな一歩を表しています」と、ステルクフォンテイン洞窟の研究責任者で研究共著者のドミニク・ストラットフォード教授は述べています。
論文概要
方法論
研究者らは、コラーゲンなどの他の生物学的材料よりもはるかに長く存続する歯のエナメル質に保存されている窒素同位体を分析する新しい技術を使用しました。彼らは、アウストラロピテクスの歯7本を含む、ステルクフォンテイン・メンバー4鉱床の43個の化石標本を調べ、同時期の既知の草食動物および肉食動物の同位体比と比較した。これにより、さまざまな食事パターンを理解するためのベースラインが確立されました。
結果
この研究では、アウストラロピテクス標本の窒素同位体値は草食動物と同様で、肉食動物よりも大幅に低いことが判明し、主に植物ベースの食事をとっていたことを示しています。この標本は、調査したあらゆる種の中で最も高い食餌変動性を示し、窒素同位体値の範囲は 6.7 パーセントでした。炭素同位体分析により、彼らは主に C3 植物を消費し、一部の C4 植物物質も消費したことが明らかになりました。
制限事項
7 つのアウストラロピテクス標本のサンプル サイズは比較的小さいです。標本のうち 2 つは第一大臼歯で、離乳前に形成され、食事ではなく授乳によって窒素値の上昇が見られる可能性があります。また、この発見は 1 つの地理的位置と期間のみを表しているため、アウストラロピテクスのすべての個体群の食性パターンを反映しているわけではない可能性があります。
ディスカッションと要点
資金提供と開示
この研究は、マックス・プランク協会、ドイツ研究財団エミー・ネーター・フェローシップ、ヒューマン・フロンティア科学プログラム、プリンストン大学地球科学部のスコット基金から資金提供を受けた。著者らは競合する利益はないと宣言した。
出版情報
に掲載 科学 （第 387 巻、ページ 309-314）2025 年 1 月 17 日に、ティナ・リューデッケらによって「ステルクフォンテインのアウストラロピテクスは実質的な哺乳類の肉を消費しなかった」というタイトルで発表されました。
#食生活における肉の役割を再考する