Commun Biol：发酵过程或能推动人类大脑的进化

人类较大而有能力的大脑是进化的奇迹，但其是如何从一个较小的灵长类大脑进化到如今富有创造力的复杂器官的，依然是一个谜题，如今科学家们已经能阐明我们的进化祖先是如何进化出更大的大脑的，当人类祖先从被称之为南方古猿的两足灵长类动物进化出来时，其大脑的体积增加了两倍，但其会在何时发生？又是什么刺激了这种变化，这让研究人员非常难以捉摸。尽管有些理论认为，火的使用以及随后发明的烹饪为我们的祖先提供了足够的营养，从而使拥有更大尺寸大脑的祖先成为主宰。

近日，一篇发表在国际杂志Communications Biology上题为“Fermentation technology as a driver of human brain expansion”的研究报告中，来自埃克斯马赛大学等机构的科学家们通过研究表明，理解大脑如何生长的关键很有可能在于我们所吃的东西以及如何吃。研究者表示，发酵可能推动了人类大脑的进化。

研究者表示，大脑组织的代谢成本很高，其需要大量的热量来维持运转，在大多数动物中，拥有足够的能量来维持生存是一个长期存在的问题。因此，对于脑容量较大的南方古猿而言，其饮食一定发生了一些变化，研究人员提出的理论包括人类祖先的饮食发生了变化，或者最普遍的是，烹饪的发现能促使其从所摄入的东西中获得更多可用的热量。但这一理论的问题在于，最早的研究证据表明，人类使用火的时间大约是150万年前，这要比人类大脑的发育晚的多。

发酵过程或能推动人类大脑的进化。

图片来源：Communications Biology (2023). DOI:10.1038/s42003-023-05517-3

研究者Katherine L. Bryant解释道，我们祖先的大脑容量在250万年前开始增加，保守来讲，从脑容量增加到烹饪技术出现的时间间隔大约为100万年，因此或许是其它一些饮食改变释放了其对大脑尺寸的代谢限制，而发酵似乎符合这一要求，无论其饮食发生了什么样的变化，都必须发生在大脑开始变大之前。在过去的几年里，研究人员提出了其它选择，比如摄入腐烂的肉类，而这项研究中研究人员提出了一种不同的假设，即储存的食物会发酵，这种“预消化”（pre-digested）的食物或许就能提供一种更易于获得的营养形式，从而为更大的大脑提供一定的能量，促使我们大脑更大的祖先能通过自然选择来生存和繁衍。

这种转变或许是一种愉快的意外，而这不一定是有意而为之的，这或许是储存食物的意外副作用，而且随着时间的推移，传统或迷信可能会导致促进发酵或使得发酵更加稳定的方法。人类的大肠在比例上要比其它灵长类动物的大肠要小，这一事实支持了一种假设，即我们适应了能通过发酵的化学过程所分解的食物，此外，从欧洲的葡萄酒和奶酪到亚洲的酱油和纳豆，发酵食品在所有文化和食品类别中都有发现。

研究人员建议，对大脑对发酵和非发酵食物的反应进行额外的研究或许是有用的，就好像嗅觉和味觉受体的研究一样，其可能会使用古老的DNA；对于进化生物学家而言，这些都是其他研究人员可以研究的潜在领域；如今研究人员有更多的理解去探索发酵食品对于人类健康和维持健康肠道微生物组的作用和重要性，而且大量研究也将肠道微生物组与机体健康和心理健康联系了其起来。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Bryant, K.L., Hansen, C. & Hecht, E.E. Fermentation technology as a driver of human brain expansion. Commun Biol 6, 1190 (2023). doi：10.1038/s42003-023-05517-3