सोमवार, १ जुलै, २०१३

खाद्यातील बदलांने घडवली माणसांतील उत्क्रांती

खाद्यातील बदलांने घडवली माणसांतील उत्क्रांती

माणसांच्या पुर्वजांनी सी3 फळे आणि झाडाऐवजी सी4 गवतांचा खाद्यात केला समावेश

अनेक माकडवंशीय प्राणी झाडाची पाने व फळे खात असतात. मात्र सहसा गवते खात नाहीत. मात्र माणसांनी गवते खायला प्रारंभ कधी पासून केला, या विषयी उतह विद्यापीठातील संशोधकांनी संशोधन केले आहे. साधारणपणे 3.5 दशलक्ष वर्षापूर्वी माणसांच्या आहारामध्ये गवते खायला सुरवात केली आणि त्यानंतर आधुनिक खाद्यातील धान्य, गवते, मांस आणि दुग्धयुक्त पदार्थ यांचा आहारामध्ये समावेश होत गेला. या गवत खाण्यांच्या प्रक्रियेचा त्यांच्या दोन पायावर उभे राहण्याशी आणि मेंदूच्या वाढीशी संबंध जोडण्याचा प्रयत्न संशोधकांनी केला आहे. म्हणजेच थोडक्यात सी4 प्रकारची गवते खाल्यापासून मानवांची उत्क्रांती वेगाने झाल्याचे संशोधन सांगते. या विषयी चार संशोधने प्रोसिंडिग्स ऑफ नॅशनल ऍकॅडमी ऑफ सायन्सेस या संशोधनपत्रिकेच्या जूनच्या अंकामध्ये प्रकाशित झाली आहेत.

खाद्यावरून संस्कृती कळते, अशी एक म्हण आहे. त्यात माणसांच्या व माकडांच्या पुर्वजांच्या खाद्याविषयी उतह विद्यापीठातील 24 संशोधकांच्या गटाने संशोधन केले आहे. त्यांनी आफ्रिकेतील 4 दशलक्ष वर्षापासून ते 10 हजार वर्षापूर्वीपर्यंतच्या माणसे आणि बबून माकडांच्या कवट्यांमध्ये असलेल्या दातावरील इनामलचे कार्बन आयसोटोपचा चार वेगवगेळ्या पद्धतीने अभ्यास केला. या अभ्यासामध्ये माणसांच्या आणि त्यांच्या पूर्वजाचा गेल्या चार दशलक्ष वर्षाचा आहारविषयक इतिहास उलगडण्यात आला आहे. त्या बाबत माहिती देताना उतह विद्यापीठातील भूरसायन तज्ज्ञ थुरे सेरलिंग यांनी सांगितले, की सर्वाधिक कालावधीमध्ये सस्तन प्राणी हे पाने व फळे यांच्या आहारावर अवलंबून राहीला आहे. साधारणतः 3.5 दशलक्ष वर्षापूर्वी त्यांना नव्या आहाराच्या शक्यता धुंडाळायला सुरवात केली. त्या आधी सुमारे 10 दशलक्ष वर्षापूर्वी चरणाऱ्या प्राण्यांनी उष्णकटींबधीय गवते व लव्हाळे यांचा वापर सुरू केला होता.  या कालावधीमध्ये सवाना जंगलाचा विस्तार होत होता. त्यातूनच मानवाच्या पूर्वजांनी आपल्या आहारात बदल घडवून आणले. ही उत्क्रांतीतील महत्त्वाची घटना आहे. अद्याप माकडे ही पुर्वीच्या आहारावर अवलंबून असल्याचे दिसून येते.

पूर्व आफ्रिकेतील गवताळ जंगलेही 6 ते 7 दशलक्ष वर्षापूर्वीपर्यंत पसरत गेली. तरिही मानवी पूर्वजांनी त्यांचा आहारात समावेश करण्यासाठी अधिक काळ लावला.
- आयसोटो पद्धतीने गवत, लव्हाळे यांचे नक्की कोणते भाग ह मानव खात होता, तसेच कोणत्या टप्प्यापासून गवतावर जगणाऱ्या कीटकांचा किंवा प्राण्यांच्या मांसाचा खाद्यामध्ये वापर सुरू झाला, या विषयी नक्की सांगता येत नाही.
- या दोन्ही गोष्टीचे सरळ पुरावे 2.5 दशलक्ष वर्षापु्रवी पासून दिसून येतात. त्यातही पाच लक्ष वर्षापासून शिकारीचे ठळक पुरावे दिसून येतात.
- अर्थात या माणसांच्या खाद्याविषयी नेमकेपणाने सांगता येत नाही. ते पुर्णपणे गवत खाणारे होते की मांसाहारी होते, या विषयी शंका राहतातच.

उत्क्रांतीमध्ये आहाराचे महत्त्व का य़
- अभ्यासात आहाराच्या बदलाचे नक्की कोणकोणते बदल घडून आले असावेत, या विषयी सांगताना दक्षिण फ्लोरिडा विद्यापीठातील भूशास्त्रज्ञ जोनाथन बॅन म्हणाले, की माणसांच्या वंशजांनी जेव्हापासून गवते खाण्यास सुरवात केली, तेव्हापासून त्यांचा अधिवासही बदलला. आधी ते घनदाट जंगलामध्ये अन्य माकडांसारखे राहत असत. गवताळ प्रदेशात राहण्यासाठी आवश्यक त्या बाबींचा अंगीकार माणसांच्या पूर्वजांना करावा लागला.

- संशोधक मॅट स्पॉनहायमेर यांनी सांगितले, की उत्क्रांतीमध्ये खाद्यातील बदल ही घटना महत्त्वाची आहे. हे बदल माणसांच्या मेंदूच्या आकारात वाढ आणि चार पायाऐवजी दोन पायावर उभा राहण्याशी जोडून पाहिले जातात.  चार दशलक्ष वर्षापूर्वी या घटना घडल्या. त्यानंतरच्या कालावधीमध्ये मानवी मेंदूच्या आकारात अन्य माकडवंशीय प्राण्यांच्या तुलनेत वाढ होत गेली. त्यातून आपली प्रजाती होमो ही साधारणपणे 2 दशलक्ष वर्षापूर्वी उत्क्रांत झाली. (माणसांची मुळ प्रजात होमो सेपियन 2 लक्ष वर्षापूर्वी उत्क्रांत झाली. )
- पंधरा वर्षापूर्वी अभ्यासाला सुरवात होतेवेळी माणसांच्या खाद्यसवयींविषयी वेगळ्या कल्पना होत्या. त्या वेळी माणसांचे हे वंशज मुख्यत्त्वे करून पाने आणि फळे खात असल्याचे मानले जात होते. मात्र उत्क्रांतीतील गवते आणि लव्हाळे यांचा खाद्यसवयीत समावेश हे मोठ्या आकाराच्या मेंदू आणि बुद्धीमत्तेविषयी वेगळाच प्रकाश टाकतात.

अभ्यासाच्या दिशा
होमिनीनच्या अकरा प्रजातीच्या 173 दात नमुन्यांचे कार्बन आयसोटोप विश्लेषण केले गेले.
- साधारणतः सहा दशलक्ष वर्षापूर्वी होमिनीन हे त्यांच्या अन्य पुर्वजापासून आणि समकालीन नातेवाईकांपासून (माकडे) वेगळे होत गेले. या आधीही काही संशोधनामध्ये दाताचे नमुने तपासले होते. मात्र नव्या अभ्यासामध्ये आठ होमिनीन प्रजातीच्या 91 जणांच्या 104 दातांचे नमुन्याचे विश्लेषण केले.
- पु्र्व आफ्रिकेतील संग्रहालयातील नमुन्यांसह प्रत्यक्ष क्षेत्रावर दोन गट संशोधन करत होते.
- प्राणी वनस्पती खातात, त्यांच्या प्रकाशसंश्लेषणाच्या पद्धतीवरून सी3, सी4 किंवा कॅम असे तीन भाग पडतात. जे प्राणी सी4 किंवा कॅम प्रकारची (उष्ण कटींबधीय गवते, त्यांच्या बिया, पाने, मुळे किंवा कंद ) गवते खातात, त्याच्यामध्ये कार्बन 13 चे प्रमाण अधिक असते.
- सी3 वनस्पतीमध्ये झाडे, झुडपे आणि त्यांची फळे, पाने, भाज्या, शीतकाळामध्ये उगवणारी गवते याबरोबर टिमोथी, अल्फाअल्फा, गहू, ओट, बार्ली, तांदूळ आणि सोयबीन यांचा समावेश होतो.

आजच्या आहाराशी तुलना
आजच्या आहारात सी3 आहार उत्तर युरोपमध्ये केला जातो. मक्यावर आधारीत अधिक उत्पादने (सी 4 आहार) मध्य अमेरिकेमध्ये केला जातो. जर कोणी मासे अधिक प्रमाणात खात असेल, तर माशांनी खालेल्या शेवाळामध्ये कार्बोनेट पाण्यातून आलेले असते. त्याचे लक्षण सी4 सारखे दिसून येते. तर सी3 गवतावर जगणाऱ्या ससा, उंदीरवर्गीय प्राणी किंवा या प्राण्यांचे मांस खाण्यात येत असेल, तर  सी3 आणि सी4 सारखी लक्षणे दिसून येतील.

असे आहेत खाद्यसवयीचे टप्पे
- 4.4 दशलक्ष वर्षापूर्वी-  इथोपियातील मानवाचा वंशज अर्डी (Ardipithecus ramidus ) हा सी3 गवते व फळांवर जगत होता.
-  4.2 ते 4 दशलक्ष वर्षापूर्वी केनियन भागातील मानवी वंशज Australopithecus anamensis हे आजच्या चिंपाझीप्रमाणे 90 टक्के पाने व फळे खात असत.
- 3.4 दशलक्ष वर्षापूर्वी ईशान्य इथोपियातील अवॅश खोऱ्यातील Australopithecus afarensis हे एकूण आहाराच्या 22 टक्के सी 4 गवते आणि लव्हाळे खात असल्याचे दिसून येते. त्यातही प्रत्येकांच्या खाण्यातील प्रमाणात 0 ते 69 टक्के इतकी विविधता आढळली.
- 3.4 दशलक्ष वर्षापूर्वी तुर्कानामध्ये मानवी वंशज Kenyanthropus platyops यांच्या खाण्यामध्ये सी3 झाडे आणि सी4 गवते ( 40 टक्के) यांची विविधता दिसून येते. तेही प्रमाण प्रत्येकी 5 ते 65 टक्क्यांपर्यत बदलते आहे.
- 2.7 ते 2.1 दशलक्ष वर्षापूर्वी दक्षिण आफ्रिकेत hominins Australopithecus africanusआणि Paranthropus robustus यांच्या खाण्यामध्ये झाडे आणि झुडपांसोबतच गवते आणि चरणाऱ्या प्राण्याचे मांस अंतर्भूत असावे. A. africanus च्या आहारात सरासरी 50 टक्के सी 4 गवते असून त्यांच्यामध्येही शुन्य ते 80 टक्के इतकी विविधता आढळली.  तर P. robustus च्या आहारात सरासरी 30 टक्के सी4 गवते असून विविधता 20 ते 50 टक्क्यांपर्यत आढळली.
- 2 ते 1.7 दशलक्ष वर्षापूर्वी तुर्काना प्रांतामध्ये माणसांचा जवळचा वंशज होमोच्या खाद्यामध्ये 35 टक्के गवते आणि गवतांवर चरणाऱ्या प्राण्यांचा समावेश होता. दुसऱ्या वंशजामध्ये होमिनीन Paranthropus boisei हा 75 टक्के गवत खात होता. 2011 मध्ये झालेल्या अभ्यासानुसार, हा वंशज पुर्णपणे शाकाहारी दिसून येतो. तर होमोच्या आहारात मांस आणि गवतावर जगणाऱ्या कीटकांचा समावेश आहे.
- 1.4 दशलक्ष वर्षापूर्वी तुर्कानामध्ये होमो च्या खाद्यामध्ये गवताचे प्रमाण 55 टक्क्यांपर्यंत वाढल्याचे दिसून येते. - साधारणतः दहा हजार वर्षापूर्वी तुर्काना येथील होमो सेपियनच्या दातामध्ये आढळलेल्या आहारात सी3 झाडे आणि आणि सी4 वनस्पती यांचे प्रमाण 50 -50 टक्के दिसून येते. ते उत्तर अमेरिकेतील आधुनिक माणसांप्रमाणे असल्याचे स्पष्ट होते.

सी4 गवते खाणारा एकमेव तग धरलेला प्राणी ः माणूस
- सेरलिंग यांच्या दुसऱ्या अभ्यासानुसार, मानवी पूर्वज आहारासाठी जेव्हा गवताकडे वळले तेव्हा माकडांचा सर्व जाती सी3 झाडांना आहारासाठी चिकटून राहिल्या. अपवाद फक्त केनियन बबून जातीच्या दोन माकडांचा. त्यांनी गवताचा खाद्यामध्ये समावेश केला.  
- 4 ते 2.5 दशलक्ष वर्षाच्या कालावधीमध्ये Theropithecus brumpti ही प्रजाती 65 टक्के गवते खात होती, तर बबून माकडे झाडे आणि झुडपे खात होती. त्यानंतर 2 दशलक्ष वर्षापूर्वी Theropithecus oswaldi च्या खाद्यात हेच प्रमाण 75 टक्के होते, तर एक दशलक्ष वर्षापूर्वी ते प्रमाण 100 टक्के झाले. या दोन्ही प्रजाती तग धरून राहिल्या. आताची आधुनिक Theropithecus gelada बबून जातीची माकडे इथोपियातील उंच जंगलामध्ये सी 3 झाडे आणि शीतकालीन गवते खात राहिली असल्याचे सेरलिंग यांनी स्पष्ट केले.

जर्नल संदर्भ ः
1) Thure E. Cerling, Fredrick Kyalo Manthi, Emma N. Mbua, Louise N. Leakey, Meave G. Leakey, Richard E. Leakey, Francis H. Brown, Frederick E. Grine, John A. Hart, Prince Kaleme, Hélène Roche, Kevin T. Uno, and Bernard A. Wood. Stable isotope-based diet reconstructions of Turkana Basin hominins. PNAS, June 3, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1222568110
2) Jonathan G. Wynn, Matt Sponheimer, William H. Kimbel, Zeresenay Alemseged, Kaye Reed, Zelalem K. Bedaso, and Jessica N. Wilson. Diet of Australopithecus afarensis from the Pliocene Hadar Formation, Ethiopia. PNAS, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1222559110
Matt Sponheimer, Zeresenay Alemseged, Thure E. Cerling, Frederick E. Grine, William H. Kimbel, Meave G. Leakey, Julia A. Lee-Thorp, Fredrick Kyalo Manthi, Kaye E. Reed, Bernard A. Wood, and Jonathan G. Wynn. Isotopic evidence of early hominin diets. PNAS, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1222579110
3) Thure E. Cerling, Kendra L. Chritz, Nina G. Jablonski, Meave G. Leakey, and Fredrick Kyalo Manthi. Diet of Theropithecus from 4 to 1 Ma in Kenya. PNAS, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1222571110

कोणत्याही टिप्पण्‍या नाहीत:

टिप्पणी पोस्ट करा