新进化理论提出，发酵食品可能促进了人类大脑的生长

在《通讯生物学》杂志上发表的一篇评论中，美国研究人员描述了外部发酵食品在触发原始人类大脑扩张方面的潜在作用和益处。他们进一步讨论了“外部发酵假说”的解释力，并调查了人类文化中的相关食品实践。

背景

在进化过程中，人类大脑的体积增加了三倍。尽管人们对大脑扩张的范围和时间轴进行了研究，但人们对这种改变背后的机制知之甚少。在这方面已经提出了各种假设。“昂贵的组织假说”表明，人类大脑的扩大需要重新分配消化系统的资源。与灵长类动物相比，人类胃肠道小 60%，这一点显而易见。然而，考虑到肠道本身负责吸收营养，其他研究表明，只有通过饮食改变（例如增加肉类或块茎的消费）来调整能量成本，更大的大脑尺寸才能支持净健康。另一种饮食改变可能是烹饪，它提供适当的热量和营养来支持大脑尺寸的增加和肠道尺寸的减小。然而，受控地使用火需要相当水平的认知能力，而大脑与身体比例较低的古人类可能不具备这种能力。

鉴于上述假设的局限性，我们对初始脑化触发因素的理解仍然存在差距。针对这一需求，研究人员在本综述中提出了“外部发酵假说”，并讨论了支持该假说的证据。

内部发酵

在人类胃肠道，特别是结肠中，共生细菌将有机食物分解成短链脂肪酸等营养物质，这一过程称为内部发酵。它通过未消化的纤维提供额外的能量，改善维生素和矿物质的吸收，还可以分解食物中的抗营养因子 (ANF)。

外部发酵及其对大脑扩张的作用

另一方面，外部发酵是指食物的分解是由环境中或食物表面的细菌引起的。外部发酵提供与内部发酵相似的益处。它通过促进微生物群落改善宿主的肠道健康，改善营养物质的吸收，通过分解 ANF 提高营养物质的生物利用度，并帮助将有毒物质转化为可食用物质。此外，外部发酵可以提高宿主的免疫力，因为摄入的益生菌会在肠道中定殖，并防止病原体在该区域定殖。
据研究人员称，在进化过程中，结肠的数量显着减少了 74%，这表明分解植物性食物的需求减少了。外部发酵假说指出，这种变化可能是摄入外部发酵食物后的适应。

进一步讨论了外部发酵的可行性，假设早期古人类可能携带和储存食物，无意中启动了外部发酵。随着时间的推移，这种做法可能已经演变成一种文化强化现象，有助于古人类的大脑扩张和认知发展。

当前假设相对于其他假设的解释优势

与之前的假设相比，外部发酵假设的几个解释性优点已经被确定。与收获块茎、吃肉和烹饪等饮食改变相比，食用外部发酵食品所需的认知能力要低得多。发酵食品具有熟食的所有优点，同时不需要特殊的计划、社会协调或关注。发酵似乎比烹饪所需的火更容易被发现。此外，火需要主动维持，而发酵是一个被动过程。发酵也是其他强化食品保存技术的更简单的替代方法。研究人员认为，认知能力较低和大脑较小的人类可能比其他方法更容易完成发酵。

目前的发酵实践

当今的发酵技术高度发展且广泛应用。世界各地的人们设法在不同的气候条件和时间范围内发酵不同来源的各种食物。研究人员整理了一系列此类例子，并将它们用作支持发酵的合理性、文化可接受性和普遍性的证据。

检验假设

为了检验外部发酵假说，研究人员提出了各种途径，包括检查与受外部发酵影响的代谢、消化和免疫过程相关的基因变化，分析嗅觉受体基因以寻找与发酵食品检测相关的潜在正选择，以及研究人类微生物组与猿类亲属的比较。他们强调需要进行实证研究，包括微生物学研究、比较分析以及遗传和基因组研究，以支持或否定他们的假设。

结论

研究人员在本综述中提出了“外部发酵假说”，表明早期古人类采用发酵技术是人类大脑扩张和肠道缩小的关键机制。他们认为，将肠道发酵转化为外部实践可能是一项重大创新，为大脑扩张的选择设定了代谢条件。本综述对人类饮食的演变以及肠道和大脑的解剖结构提供了新颖的见解，并邀请评论和实验测试来进一步验证这一假设。