كيف شكل المضغ تطور الإنسان

يقضي البشر حوالي 35 دقيقة كل يوم في المضغ. هذا يضيف ما يصل إلى أكثر من أسبوع كامل من كل عام. لكن هذا لا شيء مقارنة بالوقت الذي يقضيه أبناء عمومتنا في المضغ: قرود الشمبانزي تمضغ 4.5 ساعة في اليوم ، بينما تقضي إنسان الغاب 6.6 ساعة.

تقدم الاختلافات بين عادات المضغ وعادات أقرب أقربائنا نظرة ثاقبة لتطور الإنسان. أ دراسة نشرت الأربعاء في مجلة Science Advances يستكشف مقدار الطاقة التي يستخدمها الناس أثناء المضغ ، وكيف يمكن أن يكون هذا قد استرشد – أو استرشد به – تحولنا التدريجي إلى إنسان حديث.

كما أن المضغ ، بالإضافة إلى حمايتنا من الاختناق ، يجعل الطاقة والمواد الغذائية الموجودة في الطعام في متناول الجهاز الهضمي. لكن فعل المضغ يتطلب منا أن نبذل الطاقة. يلعب التكيف مع الأسنان والفكين والعضلات دورًا في مدى كفاءة مضغ البشر.

يقول آدم فان كاستيرن ، مؤلف الدراسة الجديدة وباحث مشارك في جامعة مانشستر في إنجلترا ، إن العلماء لم يتعمقوا كثيرًا في التكاليف النشطة للمضغ جزئيًا لأنه مقارنة بالأشياء الأخرى التي نقوم بها ، مثل المشي أو قيد التشغيل ، إنها شريحة رقيقة من فطيرة استهلاك الطاقة. ولكن حتى المزايا الصغيرة نسبيًا يمكن أن تلعب دورًا كبيرًا في التطور ، وأراد معرفة ما إذا كان هذا هو الحال مع المضغ.

لقياس الطاقة التي تدخل في المضغ ، قام الدكتور فان كاسترين وزملاؤه بتجهيز المشاركين في الدراسة في هولندا بأغطية بلاستيكية تشبه “خوذة رائد فضاء” ، على حد قوله. تم توصيل الأغطية بأنابيب لقياس الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من التنفس. نظرًا لأن عمليات التمثيل الغذائي تغذيها الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون ، يمكن أن يكون تبادل الغازات مقياسًا مفيدًا لمقدار الطاقة التي يستغرقها شيء ما. ثم أعطى الباحثون الخاضعين للعلكة.

ومع ذلك ، لم يحصل المشاركون على النوع السكرية ؛ كانت قواعد العلكة التي يمضغونها عديمة النكهة والرائحة. تستجيب أجهزة الهضم للنكهات والروائح ، لذلك أراد الباحثون التأكد من أنهم يقيسون فقط الطاقة المرتبطة بالمضغ وليس طاقة المعدة التي تستعد لتناول وجبة لذيذة.

قام الأشخاص الخاضعون للاختبار بمضغ قطعتين من العلكة ، واحدة صلبة والأخرى ناعمة ، لمدة 15 دقيقة لكل منهما. النتائج فاجأت الباحثين. رفعت العلكة اللينة معدلات التمثيل الغذائي للمشاركين أعلى بنسبة 10 في المائة مما كانت عليه عندما كانوا يستريحون ؛ تسبب العلكة الصلبة في زيادة بنسبة 15 بالمائة.

قال الدكتور فان كاستيرن: “اعتقدت أنه لن يكون هناك فرق كبير”. “التغييرات الصغيرة جدًا في خصائص المواد للعنصر الذي تمضغه يمكن أن تسبب زيادات كبيرة جدًا في إنفاق الطاقة ، وهذا يفتح عالمًا كاملاً من الأسئلة.”

نظرًا لأن مضغ الطعام الأكثر صلابة – أو في هذه الحالة ، العلكة الأكثر صلابة – يستهلك قدرًا أكبر من الطاقة ، تشير هذه النتائج إلى أن تكاليف التمثيل الغذائي للمضغ ربما لعبت دورًا مهمًا في تطورنا. قد يكون جعل الطعام أسهل في المعالجة من خلال الطهي ، وهرس الطعام باستخدام الأدوات وزراعة المحاصيل المحسّنة للأكل قد قلل من الضغط التطوري لنا لنكون مضغين فائقين. قد تكون احتياجات المضغ المتطورة لدينا قد شكلت شكل وجوهنا.

قال جاستن ليدوغار ، عالم الأنثروبولوجيا البيولوجية في جامعة شرق ولاية تينيسي ، والذي لم يشارك في الدراسة: “أحد الأشياء التي لم نتمكن حقًا من اكتشافها هو سبب كون الجمجمة البشرية مضحكة للغاية”. بالمقارنة مع أقرب أقربائنا ، فإن الهياكل العظمية للوجه لدينا مبنية بدقة من الفكين والأسنان وعضلات المضغ الصغيرة نسبيًا. وأوضح أن “كل هذا يعكس انخفاضًا في الاعتماد على المضغ القوي”.

لكنه أضاف أن وجوهنا المسطحة وفكوكنا القصيرة تجعلنا نعض بشكل أكثر كفاءة. قال الدكتور ليدوجار: “إنه يجعل عملية التغذية بأكملها أقل تكلفة من الناحية الأيضية”. طور البشر طرقًا للمضغ بذكاء وليس بصعوبة أكبر. يقول الدكتور فان كاستيرن ، الذي يأمل في مواصلة بحثه باستخدام الأطعمة الفعلية ، إنه متحمس لإمكانية معرفة المزيد عن كيفية تطور البشر.

قال: “لمعرفة الأسباب البيئية والمجتمعية والغذائية التي دفعتنا إلى الوصول إلى هنا ، إنه أمر مثير للاهتمام بلا حدود بالنسبة لي” ، لأنه يمكّن البشرية من “محاولة العمل على الطريق الضبابي في المستقبل”.