बीखाना पकाने के आगमन से पहले, हमारे प्रारंभिक होमिनिड पूर्वजों ने शायद चबाने में बहुत समय बिताया। और आज (17 अगस्त) को प्रकाशित एक नए अध्ययन के अनुसार विज्ञान अग्रिम, उन्होंने संभवतः ऐसा करने में अत्यधिक मात्रा में ऊर्जा खर्च की। वैज्ञानिकों का कहना है कि इतनी ऊर्जा, वास्तव में, कि इसने प्रारंभिक मानव मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम के विकास को आकार दिया हो।
अध्ययन जीवाश्म रिकॉर्ड में तल्लीन नहीं करता है। इसके बजाय, शोधकर्ताओं ने ध्यान से मापा कि चबाने से मनुष्य कितनी ऊर्जा जलाते हैं, यह पाते हुए कि गंधहीन, बेस्वाद गम चबाने से शरीर की चयापचय दर आधार रेखा से 10 से 15 प्रतिशत ऊपर हो जाती है।
“जहां तक मुझे पता है, यह पहला अध्ययन है जिसने कभी चबाने की ऊर्जा को देखा है,” कहते हैं पीटर लुकासजॉर्ज वाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक मानवविज्ञानी, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे, लेकिन पांडुलिपि के पहले के मसौदे पर लेखकों को प्रतिक्रिया दी। “और इस कारण से इसकी वास्तव में प्रशंसा की जानी चाहिए।”
लुकास का कहना है कि 500,000 से 2 मिलियन साल पहले इंसान कितने समय से खाना बना रहे हैं, इसका अनुमान है। गर्मी और औजारों के उपयोग के माध्यम से मांस और स्टार्चयुक्त खाद्य पदार्थों से अतिरिक्त कैलोरी निकालने की हमारी क्षमता ने “आधुनिक मनुष्यों की संपूर्ण ऊर्जा को बदल दिया। और मूल रूप से, आप कह सकते हैं कि यह एक बहुत बड़े मस्तिष्क के निर्माण की अनुमति देता है।” इस तरह, चबाने का चयापचय अभी भी “विकास के मूलभूत प्रश्नों में से एक है,” वे कहते हैं, क्योंकि यह हमें बता सकता है कि खाना बनाना मानवता के विकासवादी प्रक्षेपवक्र में एक महत्वपूर्ण मोड़ का प्रतिनिधित्व करता है।
चीजों को चबाना
अध्ययन दोपहर के भोजन पर बातचीत के साथ शुरू हुआ। कागज सह-लेखक एडम वैन कास्टेरेन, ब्रिटेन में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय के एक मानवविज्ञानी ने अपने सहकर्मी को सलाद चबाते (और चबाना जारी रखा) देखा, और सोचने लगे कि “पका हुआ भोजन खाने की तुलना में सलाद खाने में कितनी अधिक ऊर्जा का निवेश किया जाएगा?” इसलिए उन्होंने और उनके सहयोगियों ने इसका परीक्षण करने के लिए एक प्रयोग तैयार किया।
शोधकर्ताओं ने चयापचय को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए हवादार हुड सिस्टम में स्वयंसेवकों (6 पुरुष और 15 महिलाएं) का एक समूह रखा। वैन कास्टेरेन के अनुसार मशीनें- जो “एक अंतरिक्ष यात्री हेलमेट की तरह थोड़ी” दिखती हैं – ऑक्सीजन तेज और सीओ मापें2 आउटपुट लेखक तब प्रत्येक प्रतिभागी के ऊर्जा व्यय की गणना के लिए माप का उपयोग करते हैं।
मास्ट्रिच विश्वविद्यालय में हवादार हुड प्रणाली का उपयोग ऑक्सीजन की खपत और चबाने जैसी गतिविधियों के दौरान उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड को मापने के लिए किया जाता है।
अमांडा हेनरी
सबसे पहले, स्वयंसेवकों को 45 मिनट के लिए कक्ष के अंदर स्थिर बैठने के लिए कहा गया, जिसने शोधकर्ताओं को एक आधारभूत माप प्रदान किया कि उन्होंने आराम से कितनी ऊर्जा खर्च की। फिर, उन्होंने स्वयंसेवकों को 15 मिनट के लिए कक्ष के अंदर एक गंधहीन, स्वादहीन गम चबाने के लिए कहा। शोधकर्ताओं ने प्रत्येक स्वयंसेवक के साथ गम कठोरता के दो स्तरों का परीक्षण किया। लेखकों ने उन खाद्य पदार्थों का उपयोग नहीं किया जिन्हें विषय निगल सकते थे क्योंकि ऐसा करने से पाचन तंत्र में चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार होता है, जिससे ऊर्जा व्यय बढ़ जाता है, और उनका उद्देश्य चबाने की लागत को अलग करना है।
उन्होंने पाया कि सॉफ्ट गम ने शुरुआती बेसलाइन पर स्वयंसेवकों द्वारा खर्च की गई ऊर्जा की मात्रा में 10 प्रतिशत की वृद्धि की, जबकि हार्ड गम ने ऊर्जा के उपयोग को 15 प्रतिशत तक बढ़ा दिया। वैन कास्टेरेन का कहना है कि वह “काफी हैरान था कि आपने दो मसूड़ों के बीच इस तरह की छलांग देखी।” उसने जोर से सोचा, “क्या फर्क पड़ेगा अगर हम वास्तव में उन्हें कठोर भोजन या रेशेदार भोजन या ऐसा ही कुछ दें?”
लेखकों ने नोट किया कि अधिकांश पौधों से व्युत्पन्न खाद्य पदार्थों की तुलना में कठिन गम काफी नरम था। और इसका मतलब यह हो सकता है कि चबाने की मापी गई चयापचय लागत को कम करके आंका जा सकता है। जब शोधकर्ताओं ने कठोर या नरम गम चबाने के जवाब में विषय के द्रव्यमान जबड़े की मांसपेशियों में से एक की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने के लिए एक ईएमजी का उपयोग किया, तो उन्होंने पाया कि विषय ने नरम गम को अधिक बार चबाया लेकिन कठोर गम को चबाने के लिए अधिक बल उत्पन्न किया, आवश्यक बल की मात्रा को इंगित करता है कि मैस्टिकेशन की ऊर्जावान लागत का एक प्रमुख चालक है।
सोच के लिए भोजन
लुकास का कहना है कि इसने उन्हें आश्चर्यचकित कर दिया कि लेखकों ने केवल च्यूइंग गम का इस्तेमाल किया, न कि ऐसे पदार्थ जो चबाने के दौरान टूट जाते हैं, क्योंकि बाद वाले वास्तविक खाद्य पदार्थों की तुलना में अधिक सीधे होते। बेशक, विषयों को कुछ भी निगलने से बचने की आवश्यकता होगी, वे कहते हैं, यह आवश्यक है कि शोधकर्ता अकेले चबाने के ऊर्जा व्यय को सटीक रूप से मापने के लिए “थूकने की ऊर्जावान लागत” की गणना भी करते हैं। यह मुश्किल साबित हो सकता है, लेकिन फिर भी, वह भविष्य के अध्ययनों को काम की प्रासंगिकता बढ़ाने के लिए प्रयास करना चाहते हैं- और चबाने के संभावित विकासवादी महत्व को स्पष्ट करने में मदद करते हैं।
“आधुनिक मनुष्य काफी अजीब हैं,” वैन कास्टारन कहते हैं। “हम बहुत ज्यादा चबाते नहीं हैं क्योंकि हम खाने से पहले अपने सभी खाद्य पदार्थों को पकाते हैं और संसाधित करते हैं। लेकिन हमारे पूर्वज चबाने में काफी समय लगाते रहे होंगे। चिंपैंजी कितना समय चबाते हैं, इसकी पिछली गणना के आधार पर, हमारे प्रारंभिक होमिनिड पूर्वज दिन में पांच या छह घंटे चबाते रहे होंगे, वे कहते हैं, जिससे उन्हें ऊर्जा का 5 प्रतिशत तक खर्च करना पड़ सकता है उन्होंने सेवन किया। यह संभव है कि इसने जबड़े के रूप या मांसपेशियों की वास्तुकला का विकास किया, या दांतों की आकृति विज्ञान में परिवर्तन, वैन कास्टेरेन नोट।
वैन कास्टेरेन कहते हैं, “जीवाश्म रिकॉर्ड में बदलावों की व्याख्या करने पर यह एक नया दृष्टिकोण है।”