İnsan Beyni Milyonlarca Yıl Önce Şeker Sayesinde Evrimleşti
Bir çalışma, atalarımızın beyin ve üreme gelişiminde etin öneminin yanı sıra karbonhidratların da oynadığı role dikkat çekiyor.
Başlangıçta çoğunlukla meyve yiyorduk. Daha doğrusu, şempanzelerle paylaştığımız en yakın ortak akraba yaklaşık dört milyon yıl önce bunu yapıyordu.
Bu canlıların görme yetisi, şeker, mineral ve lif kaynaklarının renklerini ayırt edebiliyordu; muhtemelen bunların ne zaman olgunlaşıp tatlandığını anlayabilmek için.
O dönemden itibaren ve Homo cinsinin evrimi boyunca, günlük enerji alımındaki şeker oranının yaklaşık dörtte üç oranında azaldığı, bunun yerine hepçil bir beslenmenin daha büyük çeşitliliğinin geçtiği tahmin ediliyor.
Paradoksal olarak, bu süreçte glikoza en fazla bağımlı organ olan beyin, vücut büyüklüğüne oranla büyümeye devam etti. Bugün ağırlığımızın yaklaşık %2'sini oluşturan beyin, yaşamsal işlevlerimiz için gereken enerjinin %20'sini tüketiyor.
Science dergisinde yayımlanan yeni bir inceleme, beslenmemizdeki şekeri atalarımızın evrimi boyunca takip etmeye çalışmak için yıllarca süren bilimsel literatürü inceliyor. Bu tarihçeyi çoğu zaman, zamanın geçişine neredeyse hiç dayanmayan pirinç yemekleri ya da meyve ziyafetlerinin kalıntılarından ziyade ok uçlarından daha iyi biliyoruz.
Belki de bu nedenle, bugün olduğumuz insanla karbonhidratlardan çok eti ilişkilendiriyoruz. Ancak çalışma ilginç bir sonuca ulaşıyor: Hiçbir zaman bugünkünden daha az şekere ihtiyaç duymadık, ancak şeker hiçbir zaman bugünkü kadar hayati de olmadı.
Beynimiz, kırmızı kan hücrelerimiz, böbreklerimiz ve üreme organlarımız — meme bezleri, plasenta ve onun taşıdığı fetüs — önemli miktarda glikoza (basit şeker) ihtiyaç duymaya devam ediyor. Bu nedenle, günümüze uzanan yolculuk boyunca şekerin rolünü sorgulamak önem taşıyor.
“2015 yılında nişastaların, yani karmaşık karbonhidratların, insan beslenmesindeki rolü ve ateşi kontrol altına aldıktan sonra tahıl ve yumruları pişirerek bunlardan daha fazlasını beslenmemize nasıl dahil etmeyi başardığımız üzerine bir çalışma yayımlamıştık; ancak bu, en erken 1,5 milyon yıl önce gerçekleşti” diye açıklıyor Avustralya'daki Sydney Üniversitesi'nde emekli profesör olan Jennie Brand-Miller. Bu yeni çalışmada yazarlar daha da geriye, ateşten önceki döneme bakıyor. O dönemde meyve ve diğer tatlı gıdalar temel kalori kaynağıydı ve şempanzelere daha çok benzeyen maymunların beyni yaklaşık 300 gram ağırlığındaydı.
Yazarlar; beslenmenin bileşimi, metabolizma, fosil izotopları, diş morfolojisi ve genetik değişiklikler dahil çok çeşitli verileri analiz ederek, hepçil bir beslenme düzenine rağmen bu organın günümüzdeki 1.500 gramlık ağırlığına kadar nasıl büyüdüğünü açıklamaya çalışıyor.
Çalışmanın diğer yazarlarından, Birleşik Krallık'taki Glasgow Üniversitesi'nden arkeolog Karen Hardy, “Şeker ihtiyacını, beyin büyüklüğündeki artışları ve üremenin özel gereksinimlerini bir araya getirerek, insanların şekere ve şeker ile nişasta açısından zengin gıdalara duyduğu ihtiyaç ve isteğe daha ayrıntılı bir bakış sunuyoruz” diyor.
Şeker ihtiyacımızın evrimsel bir modeli
Bu kolay bir görev değil: Yazarların, insanın evrimsel çizgisindeki farklı üyelerin vücut büyüklüğü ve metabolizmalarının ne kadar şekere ihtiyaç duyduğunu tahmin edebilmek için mevcut sınırlı arkeolojik ve genetik bilgiyi adeta didik didik etmeleri gerekti. Bunu, günümüzde bile belirlenmesi zor olan başka bir oranla birleştirdiler: Evrimin her aşamasındaki beslenmede bitkisel ve hayvansal gıdaların oranı.
Sonuç, şempanzelerle ortak atamızdan modern insanlara uzanan yolculukta altı durak içeren bir model oldu. Bu yolculukta Australopithecus afarensis (ünlü Lucy), Homo habilis ve H. erectus'un iki farklı evresi yer alıyor. Süreç boyunca beyinler giderek büyürken, protein ve yağ açısından zengin hayvansal gıdaların payı da artıyor.
Modeldeki beslenme düzenlerinde karbonhidrat bulunabilirliği, şempanze benzeri dönemde günde 400 gramdan — enerjinin %65'inden fazlasının meyveler ve diğer tatlı gıdalardan geldiği dönem — modern insanlarda günde 230 grama kadar değişiyor.
Modern insanlar ortalama olarak enerjilerinin %19'unu proteinden, %25'ini şekerlerden ve %25'ini nişastalardan elde ediyor.
Bitkisel ve hayvansal gıdaların tahmini oranı ise şempanzelerin bilinen beslenme yapısındaki 5:95'lik orandan (bitkisel:hayvansal), günümüz Homo sapiens'inde olası iki orana ulaşıyor.
Bu oranlar farklı yaşam alanlarını yansıtıyor: Hayvansal ürünlerin daha az olduğu beslenme düzenlerinde 35:65 ve ılıman iklimlerdeki avcı-toplayıcı gruplarda 50:50.
Renkli görme yetisi, çürüklerin varlığı ve dişler üzerinde yapılan izotop çalışmaları, ilk homininlerin meyve ağırlıklı bir beslenmeye sahip olduğunu gösteriyor. Buna karşılık bağırsakların, dişlerin ve çenelerin küçülmesi, etin beslenmeye giderek daha fazla dahil edildiğini gösteriyor.
Ancak bu son iki özellik, tatlı tat reseptörleri veya nişastayı sindiren tükürük enzimleri gibi diğer modern özelliklerle birlikte, karbonhidratların yönlendirdiği genetik seçilime de işaret ediyor.
Yazarlar, özellikle büyük beyin ve gelişimimiz sırasında süreklilik avcılığıyla bağlantılı fiziksel aktivite nedeniyle yüksek metabolizma hızımızın altını çiziyor.
Erkekler için günlük toplam glikoz ihtiyacını 150 ila 200 gram, çocuklar için 125 gram olarak tahmin ediyorlar. Ancak en yüksek ihtiyaç, üreme çağındaki kadınlarda görülüyor: Günde 200 ila 250 gram.
Üreme çağındaki kadınlarda yüksek glikoz ihtiyacı
Kadınlardaki bu ihtiyaç, plasentanın, fetüsün ve emziren meme bezlerinin temel glikoz gereksinimlerinden kaynaklanıyor ve bunların ihtiyacı beynin gereksinimini dahi aşıyor. Çalışma bu dönemi evrimsel başarı açısından en kritik aşama olarak tanımlıyor ve bu yüksek glikoz ihtiyacının antropolojide çoğu zaman yeterince dikkate alınmadığını belirtiyor.
Brand-Miller, “Bugün bile kadınların tipik bir beslenme düzeniyle ihtiyaçlarını karşılaması zor; bunun yerine öneriler vitamin ve mineral takviyelerine odaklanıyor” diyerek yakınıyor.
Gerçekten de çalışmanın modeli, karbonhidrat dengesi — günlük alım ile vücudun glikoz ihtiyacı arasındaki fark — evrimimizin sonraki aşamalarında ve özellikle günümüzde daha kolay negatif hale gelebiliyor.
Başka bir ifadeyle, atalarımız karbonhidrat alımını azaltmayı bizden daha kolay tolere edebiliyordu; biz ise eksikliğe düşmeden önce daha yüksek miktarlara ihtiyaç duyuyoruz. Bu durum özellikle hamile ve emziren kadınları risk altında bırakabilir.
Öte yandan yazarlar başka bir tehlikeye karşı da uyarıyor: Günümüzde beslenmede şekerin yüksek oranda bulunması. Hardy, “Bugünün rafine şeker kaynakları — tatlılar ve atıştırmalıklar — meyve gibi gıdalardan çok farklı ve sağlık sorunlarına yol açıyor” uyarısında bulunuyor. Miller ise bu gıdaların “mikro besinlerden yoksun” olduğunu vurguluyor.
Çalışmanın ortaya çıkardığı düşüncelere rağmen, bu incelemede kullanılan veriler kadar elde edilmesi ve doğrulanması zor bilgilerden yapılan simülasyonlara dayanan modellerin ihtiyatla ele alınması gerekiyor.
Katalonya İnsan Paleoekolojisi ve Sosyal Evrim Enstitüsü'nde (IPHES-CERCA) araştırmacı olan Marina Lozano, modelin zaten kabul edilmiş bir hipotezi güçlendirdiğini kabul ediyor: “Beyin evriminin, hem hayvansal protein ve yağların hem de bitkisel kaynaklı glikozun kilit rol oynadığı hepçil bir beslenmenin sonucu olduğu” hipotezi.
Bununla birlikte Lozano, bu kadar eski dönemlerde ateşin kontrol edilip kullanılmasına ilişkin iddiayı sorguluyor.
“Rovira i Virgili Üniversitesi'nde doçent olan Lozano, Örneğin yaklaşık 800.000 yıl önce yaşamış Homo antecessor'un veya yaklaşık 400.000 yıl önce yaşamış Neandertal öncesi insanların yemek pişirmek için ateş kullanmadığını biliyoruz.
Dolayısıyla büyük beyinlere (1.000–1.200 santimetreküp) sahip olan ve nişasta bakımından zengin gıdaları sindirilebilir hale getiremeyen atasal türler bulunuyor.
Ateşin yaygın biçimde kontrol edilmesi ve kullanılması çok daha sonra, Neandertaller döneminde gerçekleşiyor” diyor.
El Pais