新研究发表在科学期刊Science上，揭示了大约350万年前生活在南部非洲的人类祖先如南方古猿几乎不吃或完全不吃肉。此发现基于对七个南方古猿标本的化石牙釉质中氮同位素的分析。结果表明，这些早期亲属主要以植物为基础的饮食为主，肉类摄入的证据微乎其微。
饮食中包含肉类被视为人类进化的重要里程碑。肉类富含蛋白质，与脑容量的增加和工具制造能力的发展相关。然而，确切确定早期人类何时开始食用肉类及其如何随时间发展一直是一个挑战。来自德国马克斯·普朗克化学研究所和南非威特沃特斯兰德大学的研究人员现在提供证据，表明生活在370万到330万年前的南部非洲南方古猿物种主要以富含植物的饮食为主。
该研究涉及检查在南非“人类摇篮”内的Sterkfontein洞穴中发现的南方古猿牙齿中的稳定同位素数据，该地区因其大量早期人科化石而闻名。研究团队将南方古猿牙齿的同位素数据与当地动物的样本，包括猴子、羚羊和大型捕食者（如土狼、豺狼和大型猫科动物）进行了比较。
牙釉质中发现的饮食特征
“牙釉质是哺乳动物中最坚硬的组织，可以在数百万年中保持动物饮食的同位素记录，”负责该研究的地球化学家蒂娜·吕德克解释道。自2021年起，吕德克一直在马克斯·普朗克化学研究所领导“艾米·诺特初级研究小组——人科肉类消费”项目，并且是威特沃特斯兰德大学的荣誉研究员。她经常前往非洲收集化石牙齿进行研究。威特大学是Sterkfontein发现的南方古猿化石的监管机构。
当动物处理食物时，轻氮同位素（14N）在生化反应中被优先利用。因此，它们体内的废物产生物中这种轻同位素的含量更高。这导致它们体内重氮同位素（15N）与它们所吃食物相比的比例更高。这意味着草食动物的氮同位素比它们消耗的植物的要高，而肉食动物的比例则高于它们的猎物。因此，组织样本中15N与14N的比例越高，表明在食物网中所处的营养级越高。
氮同位素比例已被有效用于分析现代动物和人类通过各种有机材料如毛发、爪子和骨骼的饮食。然而，在古代化石中，因为有机材料随着时间的推移而降解，这些测量以前仅限于相对年轻的样本，仅仅几万年。 在这项研究中，蒂娜·吕德克运用了马克斯·普朗克化学研究所开发的新方法，以测量数百万年历史的化石牙釉质中的氮同位素比例。
表明植物性饮食的证据
研究团队发现，虽然南方古猿牙釉质中的氮同位素比率显示出一些变化，但它们始终较低，类似于草食动物，远低于当前肉食动物的比率。这使他们得出结论，这些早期人科保持的饮食主要或完全由植物性食物组成。因此，不太可能南方古猿像数百万年后的尼安德特人那样定期追猎大型哺乳动物。虽然研究人员不能完全排除偶尔食用动物蛋白（如鸡蛋或白蚁）的可能性，但证据强烈表明其饮食以素食为主。
扩大化石牙釉质研究
吕德克的团队计划通过收集来自不同人科物种和不同时期的额外数据来扩展他们的研究。他们旨在分析来自东非和南非以及东南亚的其他重要地点的化石，以调查肉类消费何时开始，如何演变，以及其是否为我们祖先提供了进化优势。
“这项方法为探索人类进化开辟了令人兴奋的新途径，并可能帮助回答一些重要问题，比如我们的祖先何时开始在饮食中加入肉类？而转向肉类消费是否与脑容量的增加相关？”来自马克斯·普朗克化学研究所的阿尔弗雷多·马丁内斯-加西亚说道。
“这项研究标志着我们理解数百万年来所有动物的饮食和营养级别能力的重大进展。研究结果清楚地表明，南方古猿的饮食缺乏显著的肉类成分。我们很自豪这个开创性的新方法是在Sterkfontein首次启动的，该地自罗伯特·布鲁姆发现第一批人类化石以来，为科学知识做出了重大贡献，至今已有89年，”Sterkfontein洞穴研究主任、该研究的合著者多米尼克·斯特拉特福德教授说。
该研究得到了马克斯·普朗克协会的资助，蒂娜·吕德克的研究小组得到德国研究基金会（DFG）艾米·诺特计划的支持。
