En 2 millions d’années d’évolution, le cerveau humain a triplé de volume. En effet, le cerveau des premiers humanoïdes, les australopithèques, avait la taille de celui des chimpanzés et des bonobos(Pan troglodytes et Pan paniscus). Avec l’homme , H. neanderthalensis et H. sapiens , le cerveau n’a pas cessé de grossir. Les mécanismes ayant provoqué cette évolution sont encore en discussion.
L’hypothèse dite Expensive Tissue Hypothesis suggère une redirection des ressources caloriques depuis le système digestif vers les tissus cérébraux au détriment des tissus musculaires. Mais ceci n’aurait pas été possible sans une transformation du régime alimentaire. Plutôt qu’être végétariens les premiers hommes ont du devenir carnivores. Mais comme ils ne pouvaient entrer en compétition avec les vrais carnivores, ils ont du se contenter de la viande restant sur les carcasses des animaux tués
Ils ne sont devenus eux-mêmes chasseurs que plus tard, au paléolithique moyen sinon au paléolithique récent. Ils pouvaient pas se limiter à la viande des charniers, en trop petite quantité et souvent avariée. Ils ont du devenir chasseurs-cueilleurs, selon l’expression consacrée. Quant au terme de cueilleur, il ne doit pas faire illusion. Il s’agissait surtout de fouiller une terre dure avec un épieu à la recherche de racines comestibles après cuisson- tâche dit-on réservée aux femmes ;
Pour la suite, voir le texte anglais ci-dessous :
The importance of foraging in human evolution, linked to the Grandmother Hypothesis, has been highlighted in the tuber-based model of increased calories28. The importance of tubers as a source of calories for hominins has been debated, however. One frequently cited source of nutritional data29 calculated the caloric value of the //ekwa tuber using samples of tubers to determine calories per gram and then multiplying by the total mass of the unearthed tuber. But in the field, Hadza hunter-gatherers discard large fibrous portions of foraged wild tubers prior to consumption30. Not only are they labor-intensive to unearth, wild foraged tubers have as little as ¼ of the caloric density reported by Vincent31, even after cooking.
Another possibility is that the modifications to food through cooking provided the necessary additional calories and nutrients to support a reduction of gut and increase in encephalization32. The hypothesis has been extended to encompass others. For example, cooked tubers have been proposed as an important component of the “cooked foods” diet27,28,32 and it has been suggested that scavenged carcasses were cooked to mitigate microbiological contamination33. The trend of reduction of molar size in hominin evolution, perhaps an adaptation from moving from tougher to softer foods34, fits well with this hypothesis35.
The benefits of cooking—increase in bioavailability of calories, easier mechanical digestion (especially chewing), and the lowering of energy requirements for digestion—are undoubtable36,37. However, there is a lack of archeological evidence for the usage of fire by australopiths and early hominins; the earliest date for the evidence of fire by hominins is frequently cited at 1.5 mya by H. erectus during the Middle Pleistocene38. Evidence for fire mastery in the Lower Pleistocene still puts this behavior well after the initial emergence of H. erectus39, which is well after selection for brain expansion put hominins on a different course than the Pan lineage. While it is likely that the actual origins of human-controlled fire predate its oldest surviving archeological evidence, and older evidence may be newly discovered in the future, mastery of fire technology requires individuals to have the cognitive capacity to plan, create, maintain, and use fire effectively: a tall order for an organism with a brain-to-body ratio barely exceeding modern nonhuman apes. Thus, we should continue to search for other mechanisms that could have kickstarted our ancestors’ initial encephalization.
Hypothesis: external fermentation
What dietary strategies were accessible by individuals with brains roughly the size of a chimpanzee’s? We outline a hypothesis, the External Fermentation Hypothesis (Fig. 1). Central to this hypothesis is the realization that the gut is itself a machine for internal fermentation: digestion is accomplished via the endogenous microbiome. Culturally-transmitted food handling practices which promoted the externalization of this functionality to the extra-somatic environment could have offloaded energetic requirements from the body creating the surplus energy budget necessary for brain expansion.
Référence
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06825-8
Nature Communications Biology
Fermentation technology as a driver of human brain expansion
Communications Biology
volume6, Article number: 1190 (2023)
Cite this article
Abstract
Brain tissue is metabolically expensive. Consequently, the evolution of humans’ large brains must have occurred via concomitant shifts in energy expenditure and intake. Proposed mechanisms include dietary shifts such as cooking. Importantly, though, any new food source must have been exploitable by hominids with brains a third the size of modern humans’. Here, we propose the initial metabolic trigger of hominid brain expansion was the consumption of externally fermented foods. We define “external fermentation” as occurring outside the body, as opposed to the internal fermentation in the gut. External fermentation could increase the bioavailability of macro- and micronutrients while reducing digestive energy expenditure and is supported by the relative reduction of the human colon. We discuss the explanatory power of our hypothesis and survey external fermentation practices across human cultures to demonstrate its viability across a range of environments and food sources. We close with suggestions for empirical tests.
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Notre observation
Observons pour notre part que les auteurs de cet article ne semblent pas s’être posée une question essentielle : pourquoi la taille du cerveau des hommes aurait-elle triplé de volume, comme ils l’indiquent, en deux millions d’années d’évolution ? Ils laissent entendre que c’est du fait d’augmentations régulières de leurs besoins d’énergie qu’auraient satisfaites une augmentation corrélative de ressources alimentaires ayant subi une fermentation extérieure. Celle ci nécessite l’intervention de leur intelligence, et donc une augmentation de la taille de leurs cerveaux. Mais toutes les espèces vivantes dans le cours de leur évolution n’ont-elles pas rencontré ce problème, c’est-à-dire faire face à des modifications de leurs besoins corporels sans pouvoir faire appel à une augmentation visible de la taille de leurs cerveaux.
On pourrait penser que l’ordre des facteurs aurait été différent. La taille des hommes aurait augmenté, avec augmentation corrélative de leur encéphale, du cerveau se trouvant à l’intérieur et finalement de leur intelligence. Cette augmentation d’intelligence leur aurait permis de faire face à l’augmentation de leurs besoins corporels, notamment grâce une amélioration de leur régime aimantaire. Quant à savoir pourquoi la taille des hommes aurait augmenté, il s’agirait d’un tout autre problème. Mais il n’est pas spécifique à l’espèce humaine