Судя по ожесточенной полемике, идея всеядности и максимального разнообразия рациона не нравится ни сторонникам вегетарианства (и уж тем более веганства), ни большим любителям мяса. В результате и те, и другие все глубже и глубже погружаются в эволюционные дебри, пытаясь утвердиться в своей правоте и выяснить, чем же исконно питались наши самые древние предки и как это можно выяснить по тем или иным объективным признакам. Что ж, давайте отправимся вслед за ними.
Анатомия любого животного очень точно отражает его образ жизни, и пищеварительная система здесь не исключение. Даже если нет возможности увидеть того или иного представителя животного мира в привычной среде обитания, анатом по одному лишь строению жевательного аппарата, желудка или кишечника может с очень высокой степенью точности описать рацион его питания. Или как минимум понять, хищник перед ним или травоядное животное. Поэтому совсем неудивительно, что очень часто в поисках истины сторонники двух противоположных взглядов на мясную и растительную пищу обращаются к сравнительной анатомии.
Сторонники мясоедения категорично заявляют: наличие клыков у человека доказывает, что он по происхождению хищник. Действительно, у человека, в отличие от большинства травоядных, есть что-то похожее на клыки. У первобытных людей эти зубы гораздо больше напоминали классические клыки, а у многих обезьян – наших ближайших предков из животного мира – такие клыки, что любой представитель семейства кошачьих позавидует. Но следует ли из этого, что исходно мы хищники и мясоеды? Оказывается, все не так однозначно.
Во-первых, клыки у обезьян (рацион которых, кстати, на 90 и более процентов состоит из растительной пищи) развились не для охоты, а как средство защиты и демонстрации силы, а еще они нужны обезьянам в период брачных боев. Именно поэтому клыки более развиты у самцов и почти неразвиты у самок, в то время как у настоящих хищников таких гендерных различий нет и в помине. Если этот пример вас не убедил, давайте вспомним абсолютно безобидное животное, которое питается только растительной пищей, – мускусного кабаргу. У самцов кабарги едва ли не самые большие в животном мире клыки (если считать относительно размеров головы). И нужны эти невероятно большие клыки только для того, чтобы демонстрировать силу и генетические преимущества в период брачных боев и игр.
Во-вторых, клыки могут развиваться у животных не обязательно для того, чтобы драться и охотиться. Например, кабанам и свиньям клыки нужны, чтобы выкапывать корнеплоды – самую что ни на есть растительную пищу. А летучим мышам, которые принадлежат к такому виду, как летучие лисицы, большие клыки помогают разрывать кожуру фруктов и удерживать большие куски еды во время полета.
В-третьих, клыки – лишь один из элементов жевательного аппарата. А вот если мы рассмотрим весь этот аппарат в целом, то увидим уже гораздо более очевидные и показательные различия между хищниками и человеком. Так, зубы хищников располагаются на большом расстоянии друг от друга, это необходимо для того, чтобы между ними не застревали волокна сырого мяса (вспомните про зубочистки, которыми вы пользуетесь после хорошего стейка, тем более слабо прожаренного). Кроме того, челюсти хищников могут раскрываться очень широко, чтобы он мог нанести очень сильный, часто смертельный удар. Кстати, чтобы при таких скоростях и такой амплитуде движения снизить риск вывиха в челюстном суставе, последний очень хорошо зафиксирован и обеспечивает движения исключительно в вертикальной (фронтальной) плоскости.
У травоядных животных, а также у обезьян и человека, которым нужно очень тщательно пережевывать твердую и грубую растительную пищу, жевательный аппарат устроен совершенно иначе. Зубы расположены вплотную друг к другу (чтобы пища измельчалась равномерно, а не «проваливалась» между зубами), а челюстной сустав устроен так, чтобы обеспечивать движения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости (из стороны в сторону): без этого невозможно тщательно пережевать растительную пищу. И чтобы избежать вывихов при такой многоосевой амплитуде движений в суставе, челюсти большинства травоядных животных и человека не могут открываться под широким углом. Ну и наконец, почему все внимание приковано к клыкам? А как быть с тем фактом, что у человека одни из самых развитых в природе резцов, мы уступаем в этом лишь грызунам? А ведь крупные и заостренные резцы – это очень важный атрибут травоядных животных, тогда как у хищников, наоборот, очень небольшие, малоразвитые резцы. Кроме того, если уж идти до конца в сравнительном анализе жевательного аппарата хищников и травоядных, нужно упомянуть еще и о слюнных железах, которые играют важную роль на этапе первичного пищеварения. И тут обращает на себя внимание тот факт, что, в отличие от травоядных животных, у абсолютных хищников в составе слюны нет такого фермента, как амилаза, который является очень важным пищеварительным веществом для расщепления углеводов. И причина этого вполне ясна: в рационе хищников почти полностью отсутствуют углеводы (которые преимущественно растительного происхождения), а значит, и потребности в этом ферменте у них нет. Наличие больших количеств амилазы в слюне человека говорит о том, что растительная пища всегда присутствовала в его рационе.
Теперь давайте проследуем по пищеварительной системе дальше. Желудок человека совсем не похож на желудок травоядных животных, у которых он очень больших размеров, да еще и делится на разные отделы, что необходимо для длительного переваривания трудно усваиваемой растительной пищи. Нет у нас в желудке и тех бактерий, которые помогают травоядным перерабатывать грубую растительную пищу. Наш желудок гораздо больше похож на желудок хищника, который не отличается очень большим размером, не делится ни на какие отделы и содержит желудочный сок очень высокой кислотности.
Почему желудок хищников сравнительно мал? Дело в том, что основная функция желудка у хищников не столько в первичном пищеварении (которое в большей степени происходит в кишечнике), сколько в стерилизации пищи за счет высочайшей кислотности желудочного сока. Хищники, в отличие от травоядных (мы к этому еще не раз вернемся), питаются тем же, из чего сами и состоят – в мясе их жертв точно такие же белки, жиры, витамины, минералы и другие жизненно важные вещества, из которых построен и их собственный организм. Поэтому хищникам вовсе не требуется очень сложный и многоступенчатый процесс пищеварения, а значит, не нужны сложно устроенные желудок и кишечник.
Однако у мясной (белковой) диеты есть другое ограничение: в отличие от растений, это очень скоропортящийся продукт. И защититься от смертельных отравлений, вызванных размножением опасных бактерий в съеденном мясе, можно только с помощью стерилизации его кислотой очень высокой концентрации.
У травоядных животных все совсем не так. Растительная пища по своему составу абсолютно не похожа на химический состав животных организмов, поедающих эту пищу. В растениях очень мало белков (да и то они сильно отличаются от животных белков), жиров и не хватает некоторых жизненно важных витаминов. Более того, даже углеводов, из которых все необходимое можно было бы синтезировать, в растениях не так много, а те, что там есть, представлены в такой химической форме (грубая клетчатка), которую животным собственными силами никогда не переварить.
Именно поэтому природа наградила жвачных животных не желудком, а целой перерабатывающей фабрикой. Их пищеварительная система не только огромного размера, но еще и разделена на камеры, в которых почти так же, как в разных цехах завода, осуществляется многоступенчатый процесс переработки растительной клетчатки и извлечения из нее всех питательных веществ, которые далее можно будет направить в кишечник, чтобы окончательно переварить и усвоить. После этого только питательные вещества пойдут на восполнение энергии или строительство клеток.
Но так как собственных сил организма травоядных недостаточно для того, чтобы переварить грубые растения, их многокамерный желудок заселен миллиардами микроорганизмов. Они и помогают разлагать на составные части сложные растительные углеводы и одновременно синтезировать все недостающие витамины. Теперь становится понятно, почему желудок растительноядных животных обладает низкой кислотностью: во-первых, эти полезные микроорганизмы в кислой среде просто не выжили бы, а во-вторых, «стерилизовать» растения просто не нужно – они совсем не привлекают наиболее опасные бактерии, которые предпочитают животный белок. Почему же тогда у человека такой желудок, который по своему строению совсем не похож на желудок жвачных травоядных животных и гораздо больше походит на желудок хищников? Первая причина – это всеядность. Обезьяны, гоминиды и первобытный человек не так уж часто вели себя как настоящие хищники, но вот падаль нередко присутствовала в их рационе. Именно для этих, потенциально очень опасных для здоровья моментов, как раз и нужен был желудок с функцией стерилизационной камеры.
Во-вторых, давайте не забывать о том, что последние несколько сотен тысячелетий человек обрабатывал пищу перед употреблением. Сначала просто огнем, а потом и с помощью гораздо более сложных кулинарных процедур. Благодаря этому растительная пища усваивается гораздо легче, а значит, и нет необходимости в большом многокамерном кишечнике, как у травоядных.
Если строение жевательного аппарата и желудка человека еще и может вызывать споры о нашей принадлежности к хищникам или травоядным, то кишечник и особенно толстая кишка однозначно говорят о том, что основу нашего рациона на протяжении большей части эволюции составляла именно растительная пища. Дело в том, что трудно представить себе что-то более отличающееся друг от друга, чем толстые кишечники хищника и травоядного. Если толстый кишечник хищника очень короткий, то у травоядных и всеядных, в рационе которых преобладает растительная пища, он является одним из самых больших внутренних органов. Если толстая кишка плотоядных напоминает короткую и почти прямую трубку, то у растительноядных из-за многочисленных выпячивающихся наружу кишечных карманов она похожа на длинную свернутую гирлянду. Наконец, если в толстом кишечнике хищника преобладает гнилостная протеолитическая микрофлора, создающая там щелочную среду, то в толстой кишке травоядных животных главную роль играют кислотопродуцирующие бактерии, которые специализируются на расщеплении сложных углеводов.
Если вы не мыслите своей трапезы без мяса, это еще не аргумент в пользу нашего хищного прошлого. С таким же успехом можно предположить, что девушка, которая и дня не может прожить без сладкого, ведет свою генеалогию от пчел и колибри.
Впрочем, ничего удивительного в этом нет. Когда хищник ест мясо, он получает почти готовый к употреблению материал. Повторим еще раз, он ест то же, из чего состоит сам. И понятно, что процесс пищеварения происходит очень быстро, уже на уровне начальных отделов тонкой кишки. Соответственно, функция конечных отделов кишечника (то есть толстой кишки) заключается лишь в том, чтобы как можно быстрее вывести остатки непереваренной пищи из организма.
Почему максимально быстро? Дело в том, что животный белок – это прекрасная питательная среда для различных гнилостных бактерий, которые, паразитируя на остатках белковой пищи, выделяют огромное количество очень токсичных веществ. На начальном этапе пищеварения хищники справляются с этим за счет высокой кислотности желудочного сока, убивающего все живое, но обеспечить высокую концентрацию кислоты на протяжении всего пищеварительного тракта, конечно, невозможно. Поэтому толстый кишечник хищников заселен гнилостными бактериями, а снизить связанный с этим риск можно лишь за счет упрощения и укорочения толстой кишки и максимально быстрого выведения непереваренных остатков пищи.
Чтобы переварить растительную пищу, нужен очень медленный и многоступенчатый процесс пищеварения, в котором толстый кишечник и его микрофлора играют едва ли не самую главную роль.
Именно там происходят сегментация и «сортировка» непереваренных остатков пищи по кишечным карманам, в которых процесс пищеварения завершается при активнейшем участии микрофлоры кишечника, окончательно расщепляющей грубые пищевые волокна. И если кому-то слова о переваривании растительной клетчатки ни о чем не говорят, напомним, что именно в результате этого процесса травоядные животные и человек получают пропионовую кислоту, которая является для них главным источником синтеза глюкозы. У растительноядных животных микрофлора толстой кишки – важнейшая часть пищеварительного процесса.
Такую очевидную разницу в строении толстого кишечника хищников и травоядных невозможно не заметить или подвергнуть какому-то сомнению, как, например, наличие клыков. Все слишком очевидно и однозначно. И рассмотрев толстый кишечник человека и его микрофлору, прекрасно приспособленную для расщепления растительной клетчатки, мы можем сказать точно: несмотря на очевидную всеядность, большую часть своей эволюции мы все же питались в основном грубой растительной пищей.
Впрочем, наше гастрономическое прошлое можно узнать не только по анатомии. Физиологические и биохимические системы тоже могут эффективно подстраиваться под те питательные вещества, которые составляют основу рациона питания. И пусть для неспециалиста это далеко не так показательно и очевидно, как, например, наличие клыков и резцов, тем не менее биохимия и физиология питания иной раз говорят о нашем гастрономическом наследии гораздо больше.
Обмен холестерина может очень многое сказать о гастрономическом прошлом человека и животных. Дело в том, что в растительной пище холестерина нет и весь холестерин в организме травоядных имеет исключительно внутреннее происхождение, причем вырабатывается он исключительно под потребности организма. Поэтому проблемы избытка холестерина и необходимости в особых биохимических механизмах для максимально быстрой его нейтрализации у растительноядных животных нет и никогда не было. Соответственно, если в рацион травоядных ввести пищу, богатую холестерином, у них очень быстро разовьется атеросклероз сосудов на фоне постоянного избытка холестерина в крови. Именно это ученые наблюдают уже более ста лет в своих экспериментах на кроликах и морских свинках.
У хищников же вызвать атеросклероз практически невозможно. Их организм приспособлен к поступлению в кровь очень больших количеств холестерина в составе мяса и жира животных. У них очень высока активность ферментов, перерабатывающих и выводящих холестерин из кровотока в печень, а также ферментных систем, которые уже в печени трансформируют холестерин в желчные кислоты, которые затем вместе с желчью выводятся в кишечник, а затем из организма.
Кроме того, у хищников в крови очень мало белков, которые переносят эфиры холестерина от липопротеинов высокой плотности на липопротеины низкой плотности (это разные виды транспортных частиц, несущих в своем составе холестерин), в результате чего у них почти 80 % всего холестерина крови сконцентрировано в липопротеинах высокой плотности или, как это называют в научно-популярной литературе, в форме «хорошего» холестерина. И хорошим этот холестерин называют именно по той причине, что липопротеины высокой плотности – это не что иное, как транспортная форма, предназначенная для финальной «упаковки» и быстрого выведения холестерина из крови.
Именно поэтому большинство лабораторных экспериментов по исследованию механизмов развития атеросклероза, которые проводятся на кошках, собаках и некоторых других хищниках, заканчиваются неудачей, а все богатые холестерином экспериментальные диеты (даже с искусственным ограничением подвижности животных) приводят к развитию чего угодно – ожирения, сахарного диабета, других обменных нарушений, – но только не атеросклероза.
Для сравнения: у большинства травоядных животных – тех же кроликов и особенно морских свинок – в крови высокое содержание белков, переносящих эфиры холестерина, и показатель «хорошего» холестерина у них составляет менее 20 %. Тогда как весь остальной холестерин содержится в виде липопротеинов низкой и очень низкой плотности, то есть в виде так называемого «плохого» холестерина, который как раз и может повреждать сосуды. Правда, в обычных условиях у травоядных животных этого никогда не происходит, так как в силу особенностей их питания уровень холестерина в крови все время находится на минимальных значениях. Возможно, именно поэтому они и не нуждаются в дополнительных механизмах защиты, свойственных хищникам.
Всеядные животные занимают промежуточное положение и в зависимости от сформировавшегося в ходе эволюции рациона могут по уровню обмена холестерина быть ближе к травоядным либо, наоборот, к хищникам. Человекообразные обезьяны, человек и свинья, судя по показателям холестеринового обмена и склонности к развитию атеросклероза, гораздо ближе к травоядным животным, что может косвенно свидетельствовать о преобладании растительной пищи в рационе на протяжении большей части их эволюции. Так, большинство людей отличаются низкой активностью ферментов холестеринового обмена, у нас в крови высокое содержание белков, переносящих эфиры холестерина, и, соответственно, относительно низкий уровень «хорошего» холестерина, который составляет лишь 30–35 % от общего содержания холестерина в крови. А, например, серая крыса отличается очень быстрым и эффективным обменом холестерина – это проявляется и в активности соответствующих ферментов, и в практически полном отсутствии белков, переносящих эфиры холестерина, и в очень высоком (около 80 %) содержании «хорошего» холестерина, и в очень быстром выведении холестерина в печень с последующим превращением его в желчные кислоты. Такое положение дел указывает на то, что у серых крыс основу рациона на протяжении большей части эволюции составляла животная пища (падаль). И это при том, что по строению жевательного аппарата мы бы точно отнесли их к травоядным грызунам. Так что наличие клыков у человека ничего не доказывает.
Спешим вас успокоить: судя по показателям обмена холестерина, человек не имеет родства с кроликами и тем более с морскими свинками. Но и до тигра или льва даже настоящему мужчине очень далеко. Радует только то, что и до крысы тоже.
По обмену белков в организме можно с довольно высокой точностью определить структуру базового рациона питания животных и человека. Начнем с незаменимых аминокислот, которые не синтезируется в организме и должны поступать с пищей. Существует весьма распространенное мнение о том, что получить все незаменимые аминокислоты человек может только из животной пищи и прежде всего из яиц и мяса. На основании этого делается вывод о том, что в прошлом мы все же были хищниками. Тем не менее на поверку выходит, что это, мягко говоря, передергивание фактов.
Все животные (а также рыбы и птицы) – как хищники, так и травоядные – нуждаются в одних и тех же незаменимых аминокислотах. Просто одни получают их из животной пищи, а другие – из растительной, причем с почти одинаковой эффективностью. Разница только в том, что хищники могут получить все эссенциальные аминокислоты из одного-единственного источника (например, из мяса одного и того же вида животных), а травоядные должны для этого съедать десятки разных видов растительной пищи.
А к кому ближе человек? Как показывают диетологические исследования, мы можем в абсолютно равной степени обеспечивать себя всеми незаменимыми аминокислотами как из животной пищи, так и из комбинированного растительного рациона – то есть являемся классическими всеядными.
Да, бесспорно, животные белки содержат больший процент незаменимых аминокислот по сравнению с растительными белками, однако, если разобраться внимательно, разница окажется совсем небольшой. Так, в максимально полноценном животном белке, коим является молочный белок, незаменимые аминокислоты составляют почти 50 %, а в сое и бобовых – около 40 %. Соответственно, нам стоит съедать растительного белка всего лишь на 10–20 % больше по объему, чтобы в итоге получить такое же количество незаменимых аминокислот, как в случае употребления животного белка.