我们的祖先什么时候开始经常吃肉的？牙齿化石让我们更接近答案。图片来源：uux.cn/Pexels的Michael Burrows

（神秘的地球uux.cn）据《对话》（蒂娜·吕德克，多米尼克·斯特拉特福德）：几十年来，科学家们一直在更多地了解早期人类的饮食，特别是他们对植物的依赖。然而，我们仍然不知道这些人类祖先是什么时候开始吃肉的。

这是我们对人类进化理解中令人沮丧的差距。我们认为，经常吃肉是人类大脑生长和进化的主要驱动力之一，因为动物产品比未经加工的植物性食物热量高，更容易消化。它们还含有所有必需氨基酸，富含重要的生物营养素、矿物质和维生素。

我们所知道的是，当我们的人类属在200多万年前出现时，人类已经经常吃肉了。这从他们目前越来越依赖石制工具来屠宰和加工肉类产品中可以清楚地看出。我们还发现了带有切割痕迹的化石骨头，表明是被屠宰的。

但这并不能解释何时何地开始经常吃肉，以及我们祖先的哪些物种做出了这一关键转变。

现在，多亏了牙釉质化石，我们离答案又近了一步。在与其他几位合著者的一项研究中，我们测量了南非斯特克方坦洞穴中发现的属于南方古猿属的古人类牙齿化石的牙釉质中的氮同位素。这是已知最古老的人类祖先物种之一。

同一元素的原子可以有不同的版本，称为同位素，其质子数相同，但中子数不同。这使得它们稍重或稍轻，但化学性质相似。例如，氮有两种稳定的同位素：氮-14（¹⁴N）和氮-15（¹N）。这些是自然发生的，但它们的比例在自然界中是不同的。在食物网中，氮同位素随着食物链的向上移动而富集，这意味着捕食者比食草动物具有更高的¹N/¹N比值。

识别这些同位素是重建古代饮食和生态系统的一种方法，有助于科学家了解过去的环境是如何影响物种（包括早期人类）的生存的。

我们还测试了同时生活在生态系统中的动物的同位素特征。我们发现南方古猿的同位素特征很低，与食草动物的同位素特征相似。

我们的发现表明，这些类人猿般的、大脑较小的早期人类主要吃植物。几乎没有食用肉类的证据。他们可能偶尔会吃鸡蛋或昆虫，但他们并没有像数百万年后的尼安德特人那样经常猎杀大型哺乳动物。

牙齿接触

我们中的一位（Lüdeck博士）在攻读博士学位期间开始研究牙釉质化石。重点是测量牙釉质中的稳定碳同位素，以揭示现存或已灭绝动物饮食中的植物性部分。

这种方法揭示了一个物种是依赖于非洲热带稀树草原生态系统中郁郁葱葱的绿叶植物还是耐寒的草状植被。但在她的学术论文的讨论部分，总是有一句小而不令人满意的话：“这个数据集无法告知饮食中的肉类部分。”

然后灵感来了。这项最新研究的合著者Alfredo Martínez García和Daniel Sigman与他们的团队开发了一种方法来测量海洋微化石中的氮同位素——这些微小的生物，就像牙釉质化石一样，几乎不含有机物质。

我们想知道同样的技术是否适用于古代牙齿，并最终为早期人类的食肉行为提供日期标记。

我们从小规模开始，在一个专门的喂养实验中，对控制饮食的动物的啮齿动物牙釉质进行了测试。它奏效了。从那里，我们继续研究博物馆收藏的野生哺乳动物和其他在非洲生态系统中自然生活的动物的珐琅。

当这些结果与我们对他们已知饮食的预期一致时，我们知道我们有一个可靠的工具。经过更多的实验室测试、方法调整和检查，我们已经准备好分析在南非斯特克方坦洞穴最古老的含化石矿床之一中发现的非灵长类动物的牙釉质化石。这个矿床，成员4，形成于大约340万年前的上新世晚期。

同样，这些分析给了我们预期的结果：在同位素水平上，我们很清楚是在处理食草动物还是食肉动物的牙齿。

然后，我们最终从成员4中采集了七颗南方古猿臼齿，以发现这些大约340万年前在斯特克方坦洞穴周围生活和死亡的古代人类是在吃肉还是坚持素食菜单。

通过比较这些早期人类与来自同一生态系统的其他动物（如羚羊、猴子和食肉动物）的氮同位素比率，我们发现南方古猿的同位素特征较低，与食草动物相似。

未来计划

这一发现仅仅是个开始。我们现在正在将我们的研究扩展到非洲和亚洲的其他化石遗址，希望能回答更大的问题。肉是什么时候真正进入人类饮食的？在我们的进化过程中，哪些人类物种食用肉类？这种行为是否出现过几次，是与更大大脑的崛起相吻合，还是与行为的显著变化相吻合，比如新的石器技术？这对我们理解导致我们物种进化的路径意味着什么？

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