Phần lớn loài khỉ ăn lá và trái cây từ cây và bụi cây. Nghiên cứu mới, dẫn đầu bởi Đại học Utah cho thấy, tổ tiên loài người mở rộng thực đơn của họ vào 3,5 triệu năm trước đây, thêm cỏ nhiệt đới và cây lách vào trong chế độ ăn giống như vượn trước đó và đặt nền móng cho chế độ ăn uống hiện đại của chúng ta gồm ngũ cốc, các loại cỏ, và thịt và sữa từ động vật ăn cỏ.

 

Trong bốn nghiên cứu mới về đồng vị carbon trong men răng hóa thạch của tổ tiên loài người và khỉ đầu chó ở Châu Phi từ 4 triệu năm cho đến 10.000 năm trước đây, một nhóm gồm hai chục nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy sự gia tăng bất ngờ trong việc tiêu thụ các loại cỏ và cây lách – một thực vật giống cỏ nhưng có thân cây và mặt cắt ngang hình tam giác.

 

"Cuối cùng, chúng tôi đã có cái nhìn về 4 triệu năm tiến hóa chế độ ăn uống của con người và tổ tiên của họ," nhà địa hóa học tại Đại học Utah là Thure Cerling, tác giả chính của hai trong số bốn nghiên cứu mới được công bố trực tuyến trên tạp chí Proceedings của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ số ra ngày 03 tháng 6, cho biết.

 

"Trong một thời gian dài, các loài linh trưởng chuyên ăn lá và trái cây nhưng khoảng 3,5 triệu năm trước đây, chúng bắt đầu khám phá các khả năng ăn uống mới - cỏ nhiệt đới và cây lạch – mà động vật ăn cỏ đã phát hiện ra một thời gian dài trước đó, khoảng 10 triệu năm trước đây khi thảo nguyên châu Phi bắt đầu mở rộng, Cerling cho biết. "Cỏ nhiệt đới cung cấp một loạt nhà hàng mới. Chúng tôi nhận thấy sự phụ thuộc của tổ tiên loài người vào nguồn tài nguyên mới này ngày càng tăng lên mà hầu hết các động vật linh trưởng vẫn không sử dụng ngày nay".

 

Thảo nguyên cỏ và rừng cây cỏ ở Đông Phi phổ biến rộng rãi vào 6 triệu năm cho đến 7 triệu năm trước đây. Một câu hỏi lớn là tại sao mãi đến 4 triệu năm trước tổ tiên loài người mới bắt đầu khai thác các loại cỏ thảo nguyên.

 

Phương pháp đồng vị không thể phân biệt bộ phận nào của cỏ và cây lách mà tổ tiên loài người ăn - lá, thân, hạt giống và-hoặc các cơ quan lưu trữ dưới lòng đất như rễ hoặc thân rễ. Phương pháp này cũng không thể xác định thời điểm tổ tiên loài người bắt đầu ăn nhiều cỏ từ côn trùng ăn cỏ hoặc thịt từ động vật ăn cỏ. Mãi đến 2,5 triệu năm trước mới có bằng chứng trực tiếp cho thấy tổ tiên loài người tìm thịt, và bằng chứng rõ ràng của việc săn bắt chỉ mới có vào khoảng 500.000 năm trước đây.

 

Với những phát hiện mới này, "chúng ta biết nhiều hơn về những gì họ đã ăn, nhưng vẫn còn bí ẩn," Cerling, một giáo sư nổi tiếng về địa chất và địa vật lý và sinh học cho biết. "Chúng tôi không biết chính xác họ ăn những gì. Chúng tôi không biết họ là động vật ăn cỏ đơn thuần hay động vật ăn thịt đơn thuần, không biết là họ ăn cá [để lại một tín hiệu ở răng giống như ăn cỏ], hay họ ăn côn trùng hay họ ăn hỗn hợp của tất cả những thứ này".

 

Tại sao chế độ ăn uống của tổ tiên chúng ta quan trọng

 

Tổ tiên loài người ban đầu nhất tiêu thụ một lượng đáng kể các loại thực phẩm từ cây cỏ từ các thảo nguyên khô cằn, rộng lớn hơn và đây "có thể là tín hiệu về một sự phân tách lớn, mang tính sinh thái và thích nghi từ tổ tiên chung cuối cùng giữa chúng ta và các loài vượn lớn Châu Phi, là loài sinh sống trong môi trường rừng, khép kín,"  nhà địa chất học Đại học Jonathan Wynn, tác giả chính của một trong các nghiên cứu mới, cho biết.

 

"Chế độ ăn uống từ lâu được coi là một yếu tố chi phối trong quá trình tiến hóa của con người," Matt Sponheimer, nhà nhân chủng học tại trường đại học Colorado, tác giả chính của nghiên cứu thứ tư giải thích.

 

Ông lưu ý rằng những thay đổi trong chế độ ăn có liên quan đến kích thước bộ não lớn hơn và cả sự ra đời của dáng đi thẳng đứng ở tổ tiên loài người khoảng 4 triệu năm trước đây. Bộ não con người lớn hơn so với bộ não của các loài linh trưởng khác vào thời điểm mà chi của chúng ta, người Homo, tiến hóa 2 triệu năm trước. (Loài của chúng ta, người Homo sapiens, xuất hiện cách đây 200.000 năm).

 

"Nếu chế độ ăn uống có liên quan đến sự tiến hóa của kích thước bộ não lớn hơn và sự thông minh, thì chúng tôi đang xem xét một chế độ ăn rất khác biệt với chúng tôi đã suy nghĩ khoảng 15 năm trước đây," lúc đó chúng tôi cho rằng tổ tiên của con người chủ yếu ăn lá và quả, Cerling cho hay.

 

Các nghiên cứu được thực hiện ra sao: bạn là gì tùy thuộc vào thứ bạn ăn

 

Các nghiên cứu mới phân tích kết quả đồng vị carbon từ 173 răng từ 11 loài hominin. Hominin là con người, tổ tiên của họ và họ hàng tuyệt chủng của họ, tách ra từ loài khỉ khác khoảng 6 triệu năm trước đây. Một số phân tích được thực hiện trong các nghiên cứu trước đây, nhưng các nghiên cứu mới có thêm các kết quả carbon đồng vị mới cho 104 răng từ 91 cá nhân trong số tám loài hominin. Những răng này ở trong các bảo tàng Châu Phi và đã được nghiên cứu bởi hai nhóm tìm hiểu hai khu vực loài người ban đầu riêng biệt nhau ở Đông Phi.

 

Wynn viết nghiên cứu về răng từ lưu vực Hadar bên bờ sông Awash thuộc Ethiopia, nơi nghiên cứu do William Kimbel, Đại học Bang Arizona, đứng đầu. Cerling viết nghiên cứu về răng từ lưu vực Turkana ở Kenya, nơi mà nhóm nghiên cứu do nhà cổ sinh vật – nhân chủng học Meave Leakey, Viện Lưu vực Turkana, Cerling và nhà địa chất Frank Brown, trưởng khoa mỏ và khoa học Trái đất tại Đại học Utah, đứng đầu. Cerling cũng đã viết một nghiên cứu về chế độ ăn của khỉ đầu chó. Sponheimer viết nghiên cứu thứ tư, tổng kết ba nghiên cứu kia.

 

Phương pháp xác định chế độ ăn của sinh vật cổ đại từ dữ liệu đồng vị carbon mới có chưa được 20 năm và dựa trên ý tưởng" bạn là gì tùy thuộc và thứ bạn ăn," Sponheimer cho biết.

 

Một lượng nhỏ men răng được lấy từ các răng hóa thạch đã bị vỡ của các mẫu vật tổ tiên loài người và họ hàng của họ trong bảo tàng. Bột này được đặt trong một quang phổ kế khối để cho ra tỉ lệ đồng vị carbon có trong men răng qua chế độ ăn uống.

 

Tỷ lệ của carbon-13 hiếm cho đến carbon-12 phổ biến sẽ cho biết liệu một động vật có ăn thực vật hay không, sử dụng cái gọi là quang hợp C3, C4 hay CAM để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng. Động vật ăn thực vật C4 và CAM có lượng carbon-13 phong phú.

 

Thực vật C3 bao gồm cây và cây bụi, lá và trái cây của chúng; hầu hết các loại rau củ; cỏ mùa lạnh và ngũ cốc như cỏ đuôi mèo, cỏ linh lăng, lúa mì, yến mạch, lúa mạch và gạo; đậu nành; các loại thảo mộc không phải là cỏ.

 

Thực vật C4 là cỏ mùa nóng hay cỏ nhiệt đới và cây lách và hạt, lá hoặc các cơ quan lưu trữ của chúng như rễ và củ. Các cây lách nổi tiếng gồm hạt dẻ nước, cói và cây sawgrass. Thực vật C4 phổ biến ở thảo nguyên và sa mạc Châu Phi. Cỏ C4 bao gồm cỏ Bermuda và lúa miến. Hạt C4 có ngô và kê.

 

Thực vật CAM bao gồm thực vật nhiệt đới mọng nước như xương rồng, rau lê, và cây thùa.

 

Ngày nay, người Bắc Mỹ ăn khoảng một nửa thực vật C3, bao gồm rau củ, trái cây và ngũ cốc như lúa mì, yến mạch, lúa mạch đen và khoảng một nửa thực vật C4, trong đó phần lớn đến từ ngô, lúa miến và thịt động vật ăn cỏ và ngũ cốc C4, Cerling cho biết .

 

Chế độ ăn C3 ở con người nhiều nhất ngày nay được phát hiện ở Bắc Âu, nơi mà chỉ có cỏ mùa lạnh C3 phát triển, do đó thịt động vật chăn thả ở đó ăn chúng, chứ không phải là cỏ nhiệt đới C4. Chế độ ăn C4 nhiều nhất có thể là ở Trung Mỹ do chế độ ăn chủ yếu từ ngô.

 

Nếu con người lúc ban đầu ăn côn trùng ăn cỏ hoặc các động vật ăn cỏ lớn như ngựa vằn, linh dương đầu bò và trâu, thì kết quả có vẻ là họ ăn cỏ C4. Nếu họ ăn cá mà ăn tảo, thì có thể cho ra thông tin sai về việc ăn cỏ do cách tảo hấp thu cacbonat từ nước, Cerling giải thích. Nếu họ ăn linh dương nhỏ và những con tê giác ăn lá C3, thì kết quả có vẻ là họ ăn cây-cây bụi C3. Những động vật nhỏ có vú như thỏ và động vật gặm nhấm sẽ thêm vào dấu hiệu C3 và C4 trong răng của tổ tiên loài người.

 

Lịch sử về chế độ ăn uống của tổ tiên con người và họ hàng của họ

 

• Nghiên cứu trước đây cho thấy, 4,4 triệu năm trước đây ở Ethiopia, họ hàng con người lúc ban đầu Ardipithecus ramidus ("Ardi") ăn chủ yếu là lá và trái cây C3.

 

• Khoảng 4,2 cho đến 4 triệu năm trước đây ở phía Kenya thuộc Lưu vực Turkana, một trong các nghiên cứu mới của Cerling cho thấy rằng tổ tiên loài người Australopithecus anamensis ăn ít nhất 90 phần trăm lá và trái cây - chế độ ăn uống giống như tinh tinh hiện đại.

 

• Vào 3,4 triệu năm trước đây trong lưu vực sông Awash ở phía đông bắc Ethiopia, theo nghiên cứu của Wynn, Australopithecus afarensis ăn một lượng đáng kể cỏ và cây lách C4: trung bình 22%, nhưng khác biệt lớn ở từng cá thể, từ 0 phần trăm đến 69 phần trăm cỏ và cây lách. Loài này cũng ăn một số cây mọng nước. Wynn cho rằng sự chuyển đổi này "là một giai đoạn chuyển đổi trong lịch sử sinh thái của chúng ta." Nhiều nhà khoa học trước đây tin rằng A. afarensis có chế độ ăn C3 giống như vượn. Vẫn còn bí ẩn là tại sao A. afarensis mở rộng thực đơn sang cỏ C4 khi tổ tiên có thể của nó, A. anamensis, lại không, mặc dù cả hai đều sống trong môi trường hoang mạc, Wynn cho biết.

 

• Cũng vào 3,4 triệu năm trước ở Turkana, họ hàng loài người Kenyanthropus platyops đã chuyển sang một chế độ ăn uống rất đa dạng gồm cả cây và cây bụi C3 lẫn cỏ và cây lách C4. Trung bình là 40 phần trăm cỏ và cây lách, nhưng khác nhau ở từng cá thể, ăn ở bất cứ nơi đâu từ 5 phần trăm đến 65 phần trăm, Cerling cho hay.

 

• Khoảng 2,7 triệu cho đến 2,1 triệu  năm trước đây ở miền nam Châu Phi, hominin Australopithecus africanus và Paranthropus robustus ăn các loại thực phẩm cây và cây bụi, nhưng cũng ăn cỏ và cây lách và có lẽ cả động vật ăn cỏ. A. Africanus ăn trung bình 50 phần trăm thực phẩm dựa trên cỏ và cây  lách C4, nhưng dao động giữa các cá nhân từ 0 đến 80 phần trăm. P. robustus ăn trung bình 30 phần trăm cỏ-cây lách, nhưng dao động từ 20 phần trăm đến 50 phần trăm.

 

• Vào 2 triệu năm cho đến 1,7 triệu năm trước đây ở Turkana, những con người ban đầu, Homo, ăn 35 phần trăm chế độ ăn cỏ và cây lách - một số có thể từ thịt của động vật ăn cỏ - trong khi một hominin khác, Paranthropus boisei, ăn 75 phần trăm cỏ - hơn hơn bất kỳ hominin nào khác, theo một nghiên cứu của Cerling vào năm 2011 cho thấy. Paranthropus có thể là ăn chay. Homo đã có một chế độ ăn hỗn hợp bao gồm khả năng thịt hoặc côn trùng đã ăn cỏ. Wynn cho rằng, khí hậu khô hơn có thể đã làm cho Homo và Paranthropus phụ thuộc nhiều hơn vào cỏ C4.

 

• Vào 1,4 triệu năm trước đây ở Turkana, Homo đã tăng tỷ lệ thức ăn dựa trên cỏ đến 55 phần trăm.

 

• Khoảng 10.000 năm trước đây ở Turkana, răng của Homo sapiens cho thấy có sự phân chia chế độ ăn 50-50 giữa cây và cây bụi C3 và thực vật C4 và có khả năng cả thịt - gần như giống hệt với tỷ lệ ăn ở người Bắc Mỹ hiện đại, Cerling cho biết.

 

Con người: động vật linh trưởng duy nhất hiện đang dùng chế độ ăn cỏ C4

 

Nghiên cứu mới thứ hai của Cerling cho thấy rằng tuy tổ tiên loài người ăn nhiều cỏ hơn và các loài vượn khác chủ yếu ăn cây và cây bụi, những hai con khỉ đầu chó Kenya tuyệt chủng là chi linh trưởng duy nhất ăn chủ yếu là cỏ và có lẽ là cây lách trong suốt lịch sử của nó.

 

Theropithecus brumpti ăn 65 phần trăm chế độ ăn cỏ và cây lách nhiệt đới khi khỉ đầu chó sống từ 4 triệu đến 2,5 triệu năm trước đây, trái ngược với các tuyên bố trước đó cho rằng chúng ăn thức ăn rừng. Sau đó, Theropithecus oswaldi ăn một chế độ ăn uống 75 phần trăm cỏ vào 2 triệu năm trước và chế độ ăn 100% cỏ vào 1 triệu năm trước. Cả hai loài đều đã bị tuyệt chủng, có lẽ là do cạnh tranh từ các động vật ăn cỏ móng guốc. Khỉ đầu chó hiện đại Theropithecus gelada sống ở vùng cao nguyên của Ethiopia, nơi chúng chỉ ăn cỏ mùa lạnh C3.

 

Cerling lưu ý rằng, những loài linh trưởng ăn cỏ nhiệt đới - khỉ đầu chó Theropithecus và họ hàng con người Paranthropus - đã bị tuyệt chủng trong khi tổ tiên loài người ăn chế độ dựa trên cỏ ngày càng tăng. Lý do tại sao là một câu hỏi chưa có lời giải đáp.

 

Thanh Vân - Dostdongnai, theo Eurekalert.