Einführung
Die menschliche Evolution ist ein faszinierendes Feld, das zahlreiche Fragen aufwirft. Eine der zentralen Fragen ist, wie sich der Mensch so grundlegend von anderen Primaten unterscheiden konnte. Anthropologen haben verschiedene Faktoren untersucht, und die Ernährung hat sich als einflussreich herauskristallisiert. Der Mensch ist, was er aß, so könnte man es formulieren. Die natürliche Selektion begünstigte demnach Vorfahren, die mit immer weniger Aufwand immer hochwertigere und energiereichere Nahrung beschafften.
Die Paläo-Diät und ihre Kritiker
In den 1980er Jahren erregte ein Artikel im "New England Journal of Medicine" Aufsehen, der die These aufstellte, dass Zivilisationskrankheiten durch eine Abweichung von der altsteinzeitlichen Ernährung entstanden seien. Die Autoren, S. Boyd Eaton und Melvin J. Konner, argumentierten, dass der Mensch genetisch an die Ernährung von Jägern und Sammlern angepasst sei. Diese Sichtweise wird heute differenzierter betrachtet, da Studien gezeigt haben, dass Menschen mit unterschiedlichen Ernährungsweisen gesund leben können und sich der Mensch nicht auf eine spezifische altsteinzeitliche Ernährung festgelegt hat.
Energetische Aspekte der Evolution
Aus energetischer Sicht kommt es darauf an, wie viel Energie für die Nahrungsbeschaffung aufgewendet werden muss und wie viel in der Bilanz gewonnen wird. Dies betrifft sowohl die Lebenserhaltung und Gesundheit als auch Wachstum und Fortpflanzung. Insbesondere bei Säugetiermüttern ist der Aufwand für Schwangerschaft und Milchproduktion erheblich. Die Umwelt spielt ebenfalls eine Rolle, da der Organismus in kälterem Klima mehr Stoffwechselenergie benötigt. Evolutionärer Wandel spiegelt sich oft in der Art und Weise wider, wie Tiere Nahrungsenergie beschaffen und verwenden.
Der aufrechte Gang als Energiesparmaßnahme
Die typischen Merkmale des Menschen entstanden nicht gleichzeitig. Zuerst entwickelte sich der aufrechte Gang, später das größere Gehirn, und erst dann eroberte der Mensch andere Kontinente. Es gibt verschiedene Theorien zur Entstehung des aufrechten Gangs, darunter das Tragen von Kindern und Nahrung, das Sammeln von Nahrung von Pflanzen und die Reduzierung der Körperoberfläche, die der Sonne ausgesetzt ist. Eine weitere Theorie besagt, dass der aufrechte Gang eine energiesparende Fortbewegungsart darstellt.
Marcia L. Robertson und ich fanden heraus, dass zweibeiniges Gehen für einen Primaten unseres Gewichts bei Gehgeschwindigkeit ökonomischer ist als Vierbeinigkeit. Die Fortbewegung von Menschenaffen auf dem Boden ist dagegen sehr unökonomisch. Ein Klimawandel könnte die Revolution im Körperbau der ersten aufrechten Hominiden ausgelöst haben. Im Pliozän wurden weite Gebiete Afrikas trockener, wodurch sich Savannen ausbreiteten und die Nahrung weitflächiger verteilt war. Eine kostengünstige Gehweise zahlte sich aus, und die Zweibeinigkeit wurde zu einer der ersten Strategien, auf die veränderten Umweltbedingungen zu reagieren. Die Energieersparnis konnte für Nachwuchs verwendet werden. Neuzeitliche Jäger und Sammler bieten das beste Modell für diese Lebensweise, da sie oft zehn Kilometer oder mehr am Tag wandern, um ausreichend Nahrung zu finden.
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Das wachsende Gehirn und sein Energiebedarf
Nach der Perfektionierung des aufrechten Gangs begann das Gehirn der Hominiden an Größe zuzunehmen. Zunächst geschah dies kaum merklich, aber mit der Gattung Homo beschleunigte sich die Größenzunahme. Ein größeres Gehirn erforderte eine beträchtliche Ernährungsumstellung, da Hirnmasse pro Gewichtseinheit 16-mal so viel Energie umsetzt wie Muskelgewebe. Der menschliche Körper verbrennt im Ruhezustand nicht mehr Energie als andere Säugetiere gleicher Größe, aber unser Ruhestoffwechsel ist höher, weil unser Gehirn einen größeren Anteil der Nahrungsenergie verwertet.
Ein typischer Australopithecine dürfte elf Prozent seines Ruheumsatzes für sein Gehirn aufgewendet haben, während Homo erectus bereits 17 Prozent benötigte. Es gibt verschiedene Erklärungsversuche für die Entstehung eines so kostspieligen Organs, aber es ist wahrscheinlich, dass das Gehirn nicht zunehmen konnte, bevor eine energiereichere Ernährung seine Versorgung gewährleistete. Arten mit vergleichsweise größeren Gehirnen fressen reichhaltigere Kost, und der Mensch stellt das Extrem dieses Spektrums dar.
Fleischkonsum und anatomische Anpassungen
Loren Cordain fand heraus, dass heutige Jäger-und-Sammler-Völker durchschnittlich vierzig bis sechzig Prozent ihrer Nahrungsenergie aus Fleisch und anderen tierischen Produkten beziehen. Schimpansen gewinnen dagegen nur fünf bis sieben Prozent ihrer Nahrungsenergie durch den Verzehr von kleineren Säugetieren und Insekten. Es ist anzunehmen, dass sich die Vertreter von Homo mit zunehmender Größe ihres Gehirns auch zunehmend Nahrung mit hohem Energiegehalt suchten.
Die Australopithecinen besaßen Schädel, Kiefer und Zähne, die sich sehr gut für zähe, wenig gehaltvolle Pflanzenkost eigneten. Die frühen Angehörigen der Gattung Homo hatten dagegen viel kleinere Gesichter und zierlichere Kiefer, weniger Kaumuskulatur und schwächere Backenzähne. Die fortschreitende Austrocknung schränkte das Angebot an leicht essbarer vegetarischer Kost ein, worauf die Hominiden auf zwei unterschiedliche Weisen reagierten. Die robusten Australopithecinen entwickelten anatomische Anpassungen, um von der verfügbaren harten, schwer kaubaren Pflanzenkost leben zu können, während die Gattung Homo begann, das Fleischangebot der Savannen zu nutzen. Mit Homo erectus entstand erstmals eine Jäger-und-Sammler-Gesellschaft, die sich zu einem nicht unerheblichem Maße von erlegtem Wild ernährte und die zusammengetragene Nahrung unter den Mitgliedern der Gemeinschaft aufteilte. Archäologische Funde bestätigen diese Revolution im Verhalten, da sich bei den Lagerstätten der Frühmenschen nun Tierknochen finden, die erkennen lassen, dass man die Tiere mit Steinwerkzeugen zerlegte.
Synergistische Effekte und die Expansion von Homo erectus
Die Zunahme der Gehirngröße erklärt sich nicht allein durch die reichere, konzentriertere Nahrung, aber die Ernährung spielte wahrscheinlich eine entscheidende Rolle in dieser Evolution. Wachsende Nahrungsqualität und Gehirnzunahme bedingten gegenseitig eine weitere Steigerung. Größere Gehirne befähigten zu komplexerem sozialen Verhalten, was wiederum die Taktiken der Nahrungsbeschaffung verbesserte. Indem die Ernährungslage immer günstiger wurde, konnte auch das Gehirn noch größer werden.
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Homo erectus setzte gewissermaßen auch den dritten Meilenstein in der menschlichen Evolution, indem er Afrika verließ und andere Kontinente besiedelte.
Die Kochhypothese und ihre Kontroversen
Der Primatologe Richard Wrangham von der Harvard Universität vermutet, dass das Kochen den Vormenschen einen großen Evolutionsvorteil verschafft haben könnte, da es beim Verdauen Energie spart und das dramatische Wachstum des Gehirns ermöglichte. Er argumentiert, dass unsere Vorfahren mit dem Kochen anfingen, um die gleiche Kalorienzahl mit weniger Aufwand zu sich nehmen zu können. Diese Idee wird durch eine große Menge neuer Daten untermauert.
Allerdings sind nicht alle Forscher überzeugt, dass schon vor 1,6 Millionen Jahren die erste Mahlzeit gekocht wurde. Der Stolperstein für Wranghams These ist der Mangel an unbestreitbaren Beweisen für das gewohnheitsmäßige Kochen, wie Feuerstellen aus Stein oder Kochgefäße aus Ton. Die ältesten Funde von verkohlten Feuersteinen, Samen und Holz in einem Feuerstellen-ähnlichem Muster sind 790.000 Jahre alt und stammen aus Israel. Einige Forscher interpretieren jedoch auch ältere Funde als Belege für Lagerfeuer.
Trotz der Kontroversen stimmen viele Wissenschaftler zu, dass im Energiebudget der Vormenschen etwas Entscheidendes passiert sein muss. In der Zeit zwischen 1,9 Millionen und 200.000 Jahren vor der Gegenwart haben die Vorfahren des Menschen die Größe des Gehirns verdreifacht. Ein Schlüssel dazu war offenbar Fleischkonsum.
Isotopenanalysen und die Ernährung von Australopithecus
Tina Lüdecke und ihr Forschungsteam am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie analysieren die Zähne von Vorfahren des Menschen, um herauszufinden, was sie vor mehr als drei Millionen Jahren gegessen haben. Sie nutzen die Stickstoffisotopen-Analyse, um die Ernährung zu bestimmen. Je nach Ernährung verändert sich das Verhältnis von schwerem und leichtem Stickstoff im Zahnschmelz.
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Die Forschungsergebnisse zeigen, dass Australopithecus größtenteils Vegetarier war. Das Forschungsteam verglich die Ergebnisse mit fossilen Zahnproben von Fleischfressern wie Hyänen oder Säbelzahnkatzen. Andere Forschende vermuten, dass die ersten Vorfahren schon vor 3,5 Millionen Jahren regelmäßig Fleisch gegessen haben, während andere annehmen, dass erst die Vorfahren der Gattung Homo vor etwa zwei Millionen Jahren auf den Geschmack kamen.
Es ist noch unklar, welche Rolle Fleisch bei der Entwicklung hin zum modernen Menschen spielte. Es gibt die Theorie, dass das Gehirn erst mit energiereicher Nahrung, zum Beispiel Fleisch, auf die heutige Größe wachsen konnte. Andere Theorien gehen davon aus, dass vor allem das Feuer entscheidend war, da gekochte Nahrung viel mehr Energie liefert als Rohkost.
Kritik an der Fleischkonsum-These
Eine Studie aus den USA hat die These in Frage gestellt, dass das menschliche Gehirn durch die gesteigerte Zufuhr von tierischer Nahrung erst die heutige Größe und Leistungskapazität erreichen konnte. Die "Teure Gewebehypothese" besagt, dass ein derartig energiehungriges Organ wie unser Gehirn sich nur aufgrund der Zufuhr energiereicher tierischer Nahrung entwickeln konnte.
Das Team um Pobiner untersuchte die Schleifspuren an Knochenüberresten fossiler Beutetiere und fand keine Steigerung der Abriebspuren von Jagdwerkzeugen über die Zeitspanne der Fossilienfunde. Statistisch lässt sich dadurch kein erhöhter Konsum von tierischer Nahrung erkennen, während das Gehirnvolumen über die Zeitspanne der Fossilienfunde eindeutig zugenommen hat. Diese Daten würden die Hypothese des Gehirnwachstums explizit durch Fleischverzehr nicht untermauern.
Die Paläo-Diät im modernen Kontext
Die Paläodiät versucht, sich so zu ernähren, wie es unsere frühesten Vorfahren vor der Sesshaftwerdung und dem Betrieb von Ackerbau und Viehzucht taten. Die gängige These der Wissenschaft lautete bisher oft, dass das menschliche Gehirn durch die gesteigerte Zufuhr von tierischer Nahrung erst die heutige Größe und Leistungskapazität erreichen konnte.
Während der letzten Eiszeit bis vor etwa 10.000 Jahren muss der Fleischanteil in der Nahrung der frühen Europäer aufgrund des Mangels an Alternativen gerade im Winter extrem hoch gewesen sein. Ein besonders gutes Argument für eine Steinzeitdiät ist dies jedoch nicht unbedingt, da ein Mangel an Alternativen keinen Rückschluss auf die perfekte Ernährungsweise für uns Menschen liefert. Heute wird gerade der vermehrte Verzehr von Fleischwaren mit Krebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht.
Unverarbeitete Lebensmittel ohne Zucker, vollwertige Pflanzenkost, Nüsse und Gemüse gelten jedoch auch heute noch als gesund.
Neue Erkenntnisse zur Ernährung von Australopithecus
Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Witwatersrand-Universität in Südafrika haben gezeigt, dass die Vormenschen der Gattung Australopithecus, die im südlichen Afrika vor ungefähr 3,7 bis 3,3 Millionen Jahren lebten, sich hauptsächlich von Pflanzen ernährt haben. Das Team analysierte Zahnschmelzproben von sieben Vormenschen aus der Sterkfontein-Höhle und verglich die Ergebnisse mit Zahnproben von Tieren, die zur selben Zeit und am selben Ort lebten.
Die Stickstoffisotopenverhältnisse im Zahnschmelz von den sieben untersuchten Australopithecus Zähnen waren zwar variabel, jedoch durchgehend niedrig - ähnlich zu den Werten von Pflanzenfressern und deutlich niedriger als die von Fleischfressern. Daraus schließen die Wissenschaftler, dass die Ernährung dieser Vormenschen zwar vielseitig, jedoch größtenteils - oder sogar ausschließlich - pflanzlich war.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Australopithecus keine großen Säugetiere jagte und sich überwiegend vegetarisch ernährte.
Genetische Anpassungen an den Fleischkonsum
Eine Studie, veröffentlicht im Fachmagazin Cell Genomics, findet Beweise dafür, dass es eine enge Korrelation zwischen Körpergröße und Energieumsatz bei Menschenaffen (inkl. Menschen) gibt. Durch eine Genvariante läuft der Energiestoffwechsel sauberer und die „Verlustrate“, die in Form toxischer Metabolite in der Zelle anfallen und schädlich wirken, ist geringer.
Die Studie legt nahe, dass Menschen seit einigen Hunderttausend Jahren spezifische genetische Adaptationen an den Fleischkonsum haben. Wer kein Fleisch isst, sollte bedenken, dass er keine spezifischen Anpassungen an einen extensiven Pflanzenkonsum zeigt und den Fleischkonsum sinnvoll ersetzen muss.
Die Rolle des Fleischkonsums in der menschlichen Evolution: Eine Zusammenfassung
Die frühesten Vertreter der Gattung Homo vor 2,5 Millionen Jahren stellten Steinwerkzeuge her und erschlossen sich damit eine neue Nahrungsressource: Fleisch. Die Trockenzeit vor zwei Millionen Jahren war eine Zeit des verschärften Existenzkampfes, die ständig neue innovative Lösungen von den ums Überleben kämpfenden Homininen forderte: verbesserte Werkzeuge, Anpassungen im Sozialverhalten, Entwicklung von Sammelstrategien für Knollen und Wurzeln, Entwicklung von Jagdstrategien.
Ohne die Ausweitung des Fleischkonsums vor zwei Millionen Jahren wäre aus dem raschen Hirnwachstum der Gattung Homo nichts geworden. Der Energiebedarf von Gehirngewebe ist rund 16-mal so groß wie der von Skelettmuskulatur. Menschen investieren einen viel größeren Teil ihres täglich verfügbaren Energiebudgets in die Versorgung ihres Gehirns als irgendein anderes Säugetier.
Gorillas wählten eine andere Strategie: Sie beziehen mehr als 80 Prozent ihrer Nahrungsenergie aus Blättern und Rinde. Menschen hingegen haben für ihre Körpergröße einen relativ kleinen Dickdarm und großen Dünndarm - eine Anpassung an leicht verdauliche, energiereiche Kost.
Ein wachsendes Denkorgan muss ausreichend mit bestimmten „Schlüsselfettsäuren“ versorgt werden, damit überhaupt neues Gehirngewebe entstehen kann. Muskel- und Organgewebe der wild lebenden Wiederkäuer haben mittlere bis hohe Mengen von Docosahexaen- und Arachidonsäure (DHA und AA) gespeichert.
Die Energiekosten des Gehirns und die Fettreserven des Menschen
Verglichen mit anderen Säugetieren haben Menschen einen geringeren Anteil an Muskelmasse und einen höheren Anteil an Körperfett. Weil Fettgewebe weniger Energie verbraucht als das aktivere Muskelgewebe, steht beim Menschen mehr Nahrungsenergie für das Gehirn zur Verfügung. Das Fett schafft in Zeiten knapper Nahrung Versorgungssicherheit fürs Gehirn. Menschenbabys sind viel fetter als die Jungen anderer Säugetierarten, um kurze Notzeiten zu überbrücken, ohne dass ihr Gehirnwachstum ins Stocken kommt.
Der Fleischkonsum in der heutigen Gesellschaft
Der Naturhistoriker Josef Reichholf argumentiert, dass der Mensch Fleisch braucht, um sein großes Gehirn aufzubauen und zu betreiben. Die Vergrößerung des Gehirns ist etwas, was den Menschen zum Menschen gemacht hat, und dazu bedarf es Stoffe, die dem Körper die Möglichkeit geben dieses übergroße Gehirn aufzubauen und zu betreiben.
Reichholf betont, dass es eine Frage der Menge und der Art des Fleisches ist, das man zu sich nimmt. Massentierhaltung ist das Problem, nicht der Fleischkonsum als solcher. Er plädiert für ein vernünftiges Maß und eine artgerechte Haltung der Tiere.
Wissenschaftler haben errechnet, dass die Produktion von einem Kilo Rindfleisch 36 Kilogramm Kohlendioxyd verursacht und damit das Klima so stark belastet wie 250 Kilometer Autofahrt. Wenn alle Menschen auf der Welt so lebten wie wir Deutschen, dann bräuchten wir bald zwei Planeten. Reichholf ist jedoch der Ansicht, dass der Mensch nicht aussterben wird, sondern durch die Ansprüche der Nachrückenden und ja bereits existierenden Massen von Menschen, die nicht diesen hohen Konsum von Fleisch und anderen Luxusgütern sich leisten können, gezwungen werden zum Maßhalten, auf ein vernünftiges Maß herunterzukommen.