Menschliche Vorfahren haben das Feuer früher gezähmt als gedacht

Menschliche Vorfahren haben das Feuer früher gezähmt als gedacht

Feuerkontrolle veränderte den Lauf der menschlichen Evolution und ermöglichte es unseren Vorfahren, warm zu bleiben, Essen zu kochen, Raubtiere abzuwehren und sich in raues Klima zu wagen. Es hatte auch wichtige soziale und verhaltensbezogene Auswirkungen und ermutigte Gruppen von Menschen, sich zu versammeln und lange wach zu bleiben. Trotz der Bedeutung des Anzündens von Flammen wird darüber diskutiert und spekuliert, wann und wo menschliche Vorfahren gelernt haben, wie man es macht. Es besteht sogar wenig Konsens darüber, welche Homininen – moderne Menschen, ein direkter Vorgänger oder ein längst ausgestorbener Zweig – die Fähigkeit zuerst erworben haben.

Der älteste eindeutige Beweis, der in der israelischen Qesem-Höhle gefunden wurde, reicht 300.000 bis 400.000 Jahre zurück und verbindet die früheste Kontrolle des Feuers mit Homo sapiens und Neandertalern. Jetzt hat ein internationales Archäologenteam jedoch Spuren von Lagerfeuern ausgegraben, die vor 1 Million Jahren flackerten. Bestehend aus verkohlten Tierknochen und ascheigen Pflanzenresten stammen die Beweise aus der südafrikanischen Wonderwerk Cave, einem Ort, an dem Menschen und frühe Homininen seit 2 Millionen Jahren leben.

Die Forscher fanden die Beweise in einer Gesteinsschicht mit Handäxten, Steinsplittern und anderen Werkzeugen, die bei früheren Ausgrabungen einem bestimmten menschlichen Vorfahren zugeschrieben wurden: Homo erectus. Diese frühe Homininenart zeichnete sich durch ihre aufrechte Haltung und ihren robusten Körperbau aus und lebte vor 1,8 Millionen bis 200.000 Jahren. „Die Beweise aus der Wunderwerk-Höhle deuten darauf hin, dass Homo erectus mit Feuer vertraut war“, sagte Francesco Berna, Archäologieprofessor an der Boston University und Hauptautor eines Artikels über die Ergebnisse des Teams.

Andere Gruppen von Forschern, die mit Überresten aus Afrika, Asien und Europa bewaffnet sind, haben ebenfalls behauptet, dass die menschliche Feuerkontrolle sehr früh entstand – vor bis zu 1,5 Millionen Jahren. Diese Studien stützen sich jedoch auf Beweise von Open-Air-Standorten, an denen Waldbrände entzündet haben könnten, sagte Berna. Und während verbrannte Objekte gefunden und analysiert wurden, waren die Ablagerungen um sie herum nicht, was bedeutet, dass die Verbrennung woanders hätte stattfinden können, fügte er hinzu.

Wonderwerk Cave hingegen ist eine geschützte Umgebung, die weniger anfällig für spontane Flammen ist. Eine Analyse von Berna und seinen Kollegen ergab zudem, dass dort an verkohlten Gegenständen anhaftende Sedimente erhitzt wurden, was darauf hindeutet, dass vor Ort Feuer entfacht wurden. Aus diesen Gründen beschrieb das Team die im Wonderwerk ausgegrabenen angesengten Spuren als "die frühesten sicheren Beweise für eine Verbrennung in einem archäologischen Kontext".

Wissenschaftler, die außerhalb der Archäologie arbeiten – allen voran der Primatologe Richard Wrangham – haben überzeugend argumentiert, dass Homo erectus das Feuer gezähmt habe, bemerkte Berna. Wrangham vertritt seit langem die Theorie, dass das Kochen den menschlichen Vorfahren ermöglichte, mehr Kalorien zu sich zu nehmen und dadurch größere Gehirne zu entwickeln. Er hat seine Hypothese weitgehend auf körperliche Veränderungen bei frühen Homininen gestützt – zum Beispiel auf eine Verschiebung hin zu kleineren Zähnen und Mägen – die ungefähr zur Zeit der Entwicklung des Homo erectus stattfanden.

„Bisher basiert die Kochhypothese von Richard Wrangham auf anatomischen und phylogenetischen Beweisen, die zeigen, dass Homo erectus möglicherweise bereits an eine gekochte Ernährung angepasst wurde“, erklärte Berna. "Unsere Beweise von Wonderwerk stimmen damit überein, dass Homo erectus gekochtes Essen essen kann."

Berna und seine Kollegen graben seit 2004 im Wonderwerk aus, aber weitere Arbeiten stehen bevor, sagte er. Neben der Suche nach noch früheren Beweisen für die Feuerkontrolle wollen die Forscher untersuchen, ob die Bewohner des Homo erectus der Höhle tatsächlich gekocht haben – zum Beispiel indem sie nach Schnittspuren an Knochen suchen, erklärte Berna. „Es muss mehr getan werden, um auszuschließen, dass Fleisch roh verzehrt und Knochen danach im Feuer entsorgt wurden“, sagte er.


Das früheste Beispiel für Hominidenfeuer

Diskussionen über Feuer und die menschliche Evolution beschwören Bilder von Höhlenmenschen herauf, die um ein Lagerfeuer sitzen und Fleischstücke auf Stöcken braten. Aber wer waren die ersten "Höhlenmenschen", die dies taten? Die Debatte geht hin und her zwischen Anthropologen, die behaupten, Hominiden hätten vor fast zwei Millionen Jahren begonnen, Feuer zu kontrollieren, und denen, die meinen, unsere Vorfahren hätten erst vor einigen hunderttausend Jahren angefangen, Flammen zu schüren.

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Jetzt liefert eine neue Studie über eine Million Jahre alte verkohlte Knochen und Pflanzenreste den frühesten "sicheren" Beweis für die Entstehung von Feuer durch Hominiden, sagen Forscher.

Die neuen Beweise stammen aus der Wonderwerk Cave in Südafrika. Archäologische Untersuchungen dort in den 1970er bis 1990er Jahren ergaben acheuläische Werkzeuge, steinerne Faustkeile und andere Geräte, die wahrscheinlich von hergestellt wurden Homo erectus. 2004 begannen Francesco Berna von der Boston University und seine Kollegen mit neuen Ausgrabungen. Sie fanden mehrere Brandspuren, darunter winzige verkohlte Knochenfragmente und Asche von verbrannten Pflanzen. Sie fanden auch Eisenstein,—den die Hominiden verwendeten, um Werkzeuge herzustellen—mit verräterischen Brüchen, die auf Erhitzung hindeuten. Mit einer Technik namens Fourier-Transformations-Infrarot-Mikrospektroskopie, die untersucht, wie eine Probe verschiedene Wellenlängen von Infrarotlicht absorbiert, ermittelte das Team die Überreste wurden auf mehr als 900 Grad Fahrenheit erhitzt, wobei Gräser, Blätter oder Gestrüpp als Brennstoff verwendet wurden.

Die Form der Knochenfragmente und die außergewöhnliche Erhaltung der Pflanzenasche deuten darauf hin, dass die Materialien in der Höhle verbrannt und dann mit dem Wasser hineintransportiert wurden, berichtet das Team diese Woche in Proceedings of the National Academy of Sciences. Eine spontane Verbrennung von Fledermaus-Guano wurde ebenfalls ausgeschlossen (anscheinend passiert dies manchmal in Höhlen). Damit blieben Hominiden die wahrscheinlichste Quelle des Feuers.

Das sind gute Nachrichten für Richard Wrangham von der Harvard University und seine Unterstützer seiner Kochhypothese. Laut Wrangham war die Beherrschung des Feuers ein transformatives Ereignis in der Geschichte der Menschheit. Es ermöglichte unseren Vorfahren, zu kochen. Und weil gekochtes Essen leichter verdaulich ist, schrumpfte der Darm der Hominiden, wodurch Energie freigesetzt wurde, die dann für die Entwicklung größerer Gehirne verwendet wurde, deren Erhaltung energetisch sehr teuer ist. (Hirngewebe benötigt 22-mal so viel Energie wie eine äquivalente Menge an Muskeln.)

Wrangham vermutete, dass dieser wichtige Übergang mit dem Ursprung von stattgefunden haben muss Homo erectus, vor etwa 1,9 Millionen Jahren, als das Gehirn wirklich zu wachsen begann und der Körper der Hominiden größer und moderner wurde.

Das Feuer bei Wonderwerk ist zu jung, um Wranghams Hypothese vollständig zu unterstützen, aber es ist ein Schritt in die richtige Richtung. Zuvor kam der früheste gut akzeptierte Fall von Feuerbildung vor 400.000 Jahren aus der Qesem-Höhle in Israel. Bei Behauptungen über viel ältere Beispiele für kontrolliertes Feuer, wie zum Beispiel an einem 1,5 Millionen Jahre alten kenianischen Standort namens Koobi Fora, konnten Waldbrände nicht ausgeschlossen werden.

Wenn die Geschichte des Feuers eine Million Jahre zurückreicht, warum finden Archäologen dann keine weiteren Beweise dafür? Im vergangenen Jahr haben beispielsweise Wil Roebroeks von der Universität Leiden in den Niederlanden und Paola Villa vom Museum der University of Colorado in Boulder die europäischen archäologischen Aufzeichnungen der letzten 1,7 Millionen Jahre untersucht. Sie haben bis vor etwa 400.000 Jahren keine gewohnheitsmäßige Verwendung von Feuer gefunden, berichteten sie in Proceedings of the National Academy of Sciences, was sie zu dem Schluss führte, dass Hominiden die nördlichen Breiten ohne die Wärme des Feuers kolonisiert haben müssen.

Bernas Team glaubt, dass das Problem darin liegen könnte, wie Archäologen nach Feuer gesucht haben. Die neue Forschung umfasste die Untersuchung der Höhlensedimente, der Knochen und der Pflanzenasche auf mikroskopischer Ebene, die Informationen enthüllten, die normalerweise übersehen werden. Vielleicht finden Anthropologen mit Hilfe solcher mikroskopischen Methoden heraus, dass der Ursprung des Feuers tatsächlich mit dem Ursprung des Feuers zusammenhängt Homo erectus.


Unsere mysteriösen archaischen menschlichen Vorfahren und ausgestorbenen Menschen

Während der Studie verglichen die Forscher die Genome von zwei Neandertalern, einem Denisovaner und zwei modernen afrikanischen Individuen. Die Neandertaler ( Homo neanderthalensis ) waren eine ausgestorbene Menschenart, die vor etwa 30000 Jahren ausgestorben ist und einst weite Gebiete Eurasiens bewohnte. Denisova-Menschen sind eine mysteriöse Spezies, die nur durch ihre DNA bekannt ist und wahrscheinlich in einem Gebiet vorkam, das Sibirien und Ostasien umfasste. Die Proben moderner Afrikaner wurden ausgewählt, weil bekannt ist, dass sie weder Neandertaler- noch Denisova-Gene haben.

Die Verbreitung und Entwicklung der Denisovaner (John D. Croft / CC BY-SA 3.0 )

Basierend auf dem bahnbrechenden Algorithmus konnten die Forscher einen Ahnenrekombinationsgraphen entwickeln, der „einen Baum enthält, der die Beziehungen zwischen allen Individuen an jeder Position entlang des Genoms erfasst, und die Rekombinationsereignisse, die dazu führen, dass sich diese Bäume von einer Position aus ändern“. zum nächsten“, sagte Siepel gegenüber Live Science. Das Team konnte sich ein Bild von der umfangreichen Vermischung verschiedener Hominidenarten machen und sogar Einblicke in deren Migrationsmuster gewinnen.


Menschen haben möglicherweise vor mehr als 80.000 Jahren Feuer benutzt, um Wälder zu roden

Die Umweltauswirkungen der Menschheit begannen nicht mit dem Knall der Landwirtschaft oder der Industrialisierung, sondern mit einem vor langer Zeit eingeleiteten Flüstern, das Wissenschaftler endlich hören lernen.

Neue archäologische und paläoökologische Funde datieren nun menschliche Aktivitäten, die unsere natürliche Umgebung vor mehr als 80.000 Jahren veränderten, nachdem sich die frühen modernen Menschen am Nordufer des Malawisees an der unteren Spitze des ostafrikanischen Great Rift Valley niedergelassen hatten. Diese Menschen veränderten die Landschaft und das Ökosystem dramatisch, indem sie Wälder abbrannten, um ein ausgedehntes Buschland zu schaffen, das heute noch übrig ist, so ein am Mittwoch in Science Advances veröffentlichter Bericht.

Der Fund ist der älteste Beweis dafür, dass der Mensch seine Umwelt durch Feuer tiefgreifend verändert hat. Und es könnte der früheste bekannte Fall von Menschen sein, die dies absichtlich tun, vermuten die Forscher. &bdquoEs stellt eine wirklich starke kulturelle Fähigkeit dar, die Landschaft in gewisser Weise zu verändern. das wird das Überleben der Menschen verbessern“, sagt der Archäologe Amanuel Beyin von der University of Louisville, der nicht an der neuen Studie beteiligt war.

Der Malawisee ist heute einer der größten Seen der Welt, aber seine Größe hat sich im Laufe der Zeit dramatisch verändert. In einer Studie aus dem Jahr 2018 untersuchten die Paläoökologin Sarah Ivory von der Pennsylvania State University und ihre Kollegen Fossilien, Pollen und Mineralien in zwei Sedimentkernen, die aus dem Seeboden gebohrt wurden. Ihre Analyse ergab, dass der Wasserstand und die Vegetation des Sees in den letzten 636.000 Jahren ein konsistentes klimatisches Muster aufwiesen. Dichte Wälder entlang der Ufer des Sees verschwanden normalerweise in Dürreperioden, wenn der See austrocknete, und kehrten dann wieder zurück, wenn er sich wieder füllte.

Aber die Pollenaufzeichnungen zeigten eine abrupte Unterbrechung dieses Zyklus, als die Regenzeit vor etwa 86.000 Jahren zurückkehrte. Obwohl der Seespiegel wieder hoch war, erholten sich die Küstenwälder nur kurz bevor sie zusammenbrachen. Nur einige feuertolerante und winterharte Arten blieben bestehen, während sich Gräser in der Landschaft verbreiteten.

Als Ivory diese Daten mit der Paläoanthropologin Jessica Thompson von der Yale University und ihren Kollegen diskutierte, die nahe gelegene archäologische Stätten entlang des Nordufers des Sees ausgruben, rückte eine Erklärung in den Fokus: menschliche Aktivität. Die ersten bekannten Siedlungen in der Gegend entstanden vor etwa 92.000 Jahren, wie Zehntausende von Steinartefakten belegen, die von Thompson und anderen mit Hilfe ihrer Kollegen in Malawi gefunden wurden. Viele waren Werkzeuge, die wahrscheinlich beim Jagen und Schneiden verwendet wurden. Die Forscher beobachteten, dass auf das Erscheinen des Menschen ein Anstieg der Holzkohleablagerungen in den Seekernen folgte, was darauf hindeutet, dass die Menschen den Wald während des Nachwachsens intensiv verbrannten, wodurch eine vollständige Erholung verhindert wurde.

Alternative Erklärungen sind möglich. Die Holzkohleablagerungen könnten stattdessen von einigen Feuern stammen, die außer Kontrolle geraten waren, oder vielleicht von Menschen, die damals Holz zum Kochen oder Wärmen verbrannten. Aber Thompson schlägt vor, dass die Bevölkerung die Wälder absichtlich verbrannte, wie es einige Jäger und Sammler heute tun. Gerodete Waldflächen lassen ein Flickwerk aus neuen Gräsern und Sträuchern entstehen, wodurch ein Mosaik-Lebensraum mit einer Vielzahl von Nahrungsquellen entsteht, die verschiedene Tierarten anlocken und somit neue Beute für den Menschen darstellen. Thompson ist der Meinung, dass das Ausmaß der Verbrennung dieser Art der kontinuierlichen Lebensraumveränderung besser entspricht als versehentliche Brände oder Holzernte. Letzteres effizient zu tun, hätte Werkzeuge benötigt, die damals nicht verfügbar waren, fügt sie hinzu.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Verwendung von Feuer durch menschliche Vorfahren mindestens eine Million Jahre zurückreicht. Aber während der mittleren Steinzeit&mdashvor 315.000 bis 30.000 Jahren&mdash begannen die Menschen, das Feuer auf neue Weise zu handhaben. Im südlichen Afrika zum Beispiel haben die Menschen vor etwa 164.000 Jahren wahrscheinlich Feuer verwendet, um Steine ​​​​zu erhitzen, um sie für den Werkzeugbau formbarer zu machen. &bdquoDiese Erkenntnis, dass man Feuer gebrauchen kann. als Werkzeug zur Änderung der Produktivität Ihrer unmittelbaren Umgebung&rdquo wäre eine von vielen Erfindungen, die in dieser breiteren Zeit stattfanden, sagt Thompson.

Zuvor stammten einige der ältesten möglichen Beweise dafür, dass Menschen Feuer zur Verwaltung ihrer Umwelt nutzten, aus der Großen Höhle von Niah im malaysischen Borneo. Wissenschaftler vermuten, dass Menschen vor 50.000 Jahren Feuer in einem dichten tropischen Wald in der Nähe dieses Ortes benutzten, um das Wachstum bestimmter Pflanzenarten zu fördern. Andere Studien schlagen ähnliche Aktivitäten vor etwa 45.000 Jahren in Neuguinea und vor 40.000 Jahren in Australien vor.

Es sei nicht einfach zu beweisen, dass Menschen und nicht klimatische Faktoren solche Brände entzündeten, bemerkt Patrick Roberts, Archäologe am Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in Jena, der nicht an der neuen Studie beteiligt war. Aber er ist der Meinung, dass die Beweise, die rund um den Malawisee gefunden wurden, ziemlich überzeugend dafür sind, dass Menschen der Schuldige waren - angesichts der Paläo-Umweltaufzeichnungen in den Seekernen, die mehr als 600.000 Jahre umfassen, und der Tatsache, dass diese Kerne in der Nähe der archäologischen Stätte gewonnen wurden.

Obwohl auch menschliche Absichten schwer zu beweisen sind, sieht Roberts keinen Grund zu der Annahme, dass Menschen kognitiv nicht in der Lage waren, solche Maßnahmen zu ergreifen, um ihre Umwelt produktiver zu machen. &bdquoWarum sonst solltest du gehen und die Landschaft in Brand stecken?&rdquo, fragt er.

Beyin vermutet, dass die frühen modernen Menschen, die um den Malawisee herum leben, möglicherweise Teil von Populationen waren, die aus trockeneren Umgebungen in den Norden oder Süden wanderten. Als sie dort auf unbekannte Wälder stießen, ist es möglich, dass sie auf Feuer zurückgegriffen haben, um . Diese vertraute Waldumgebung.&rdquo Die Studie unterstreicht auch den Wert der Integration alter Umweltaufzeichnungen, wie sie in den Seekernen dokumentiert sind, mit klassischen archäologischen Daten, um Hinweise auf menschliche kulturelle Innovationen zu finden, fügt Beyin hinzu.

Die alten Menschen scheinen einen anderen Eindruck in der Landschaft in der Nähe des Malawisees hinterlassen zu haben. Nachdem die Wälder verschwunden waren, fiel Regen auf entwaldetes Hochland, der allmählich Sedimente erodierte, um große dreieckige Ablagerungen zu bilden, die alluviale Fächer genannt wurden. Im Laufe der Zeit hat der Erosionsprozess Artefakte in den Fächerablagerungen begraben und erhalten. Thompson sagt, sie wäre überrascht, wenn in den kommenden Jahren mehr Beweise für die Umweltauswirkungen der frühen Neuzeit auftauchen würden. &bdquoWenn wir uns das eigentlich nur als etwas vorstellen, das wir mit der menschlichen &lsquo-Bedingung assoziieren. &rsquo wenn du deine Perspektive auf diese Weise veränderst&rdquo fügt sie hinzu, &bdquo, ich denke, du wirst dieses Zeug überall sehen.&rdquo


Rauch, Feuer und menschliche Evolution

Als die frühen Menschen entdeckten, wie man Feuer macht, wurde das Leben in vielerlei Hinsicht viel einfacher. Sie drängten sich um das Feuer, um Wärme, Licht und Schutz zu suchen. Sie benutzten es zum Kochen, was ihnen mehr Kalorien lieferte als rohe Lebensmittel, die schwer zu kauen und zu verdauen waren. Sie konnten sich bis in die Nacht unterhalten, was möglicherweise zum Geschichtenerzählen und anderen kulturellen Traditionen führte.

Aber es gab auch Nachteile. Gelegentlich brannte der Rauch in ihren Augen und versengte ihre Lungen. Ihre Nahrung war wahrscheinlich mit Holzkohle überzogen, was ihr Risiko für bestimmte Krebsarten erhöht haben könnte. Da sich alle an einem Ort versammelt hätten, hätten Krankheiten leichter übertragen werden können.

Viele Forschungen haben sich darauf konzentriert, wie Feuer den frühen Menschen einen evolutionären Vorteil verschaffte. Weniger untersucht sind die negativen Nebenprodukte, die mit dem Feuer einhergehen, und die Art und Weise, in der sich Menschen möglicherweise daran angepasst haben oder nicht. Mit anderen Worten, wie haben die schädlichen Auswirkungen des Feuers unsere Evolution geprägt?

Eine Frage, die gerade erst anfängt, mehr Aufmerksamkeit zu erregen. „Ich würde sagen, dass es im Moment hauptsächlich Kneipengespräche sind“, sagt Richard Wrangham, Professor für biologische Anthropologie an der Harvard University und Autor von „Catching Fire: How Cooking Made Us Human“. Seine Arbeit deutete darauf hin, dass das Kochen zu vorteilhaften Veränderungen in der menschlichen Biologie führte, beispielsweise zu größeren Gehirnen.

Nun haben zwei neue Studien Theorien aufgestellt, wie negative Folgen von Feuer die menschliche Evolution und Entwicklung beeinflusst haben könnten.

In der ersten, die am Dienstag veröffentlicht wurde, identifizierten Wissenschaftler eine genetische Mutation beim modernen Menschen, die es ermöglicht, bestimmte Toxine, einschließlich der im Rauch gefundenen, mit einer sicheren Rate zu verstoffwechseln. Die gleiche genetische Sequenz wurde bei anderen Primaten nicht gefunden, einschließlich der alten Homininen wie Neandertaler und Denisova-Menschen.

Die Forscher glauben, dass die Mutation als Reaktion auf das Einatmen von Rauchgiften ausgewählt wurde, die das Risiko von Atemwegsinfektionen erhöhen, das Immunsystem unterdrücken und das Fortpflanzungssystem stören können.

Es ist möglich, dass diese Mutation dem modernen Menschen einen evolutionären Vorteil gegenüber dem Neandertaler verschaffte, obwohl dies derzeit nur Spekulation ist, sagte Gary Perdew, Professor für Toxikologie an der Pennsylvania State University und Autor der Studie. Aber wenn die Spekulationen richtig sind, könnte die Mutation eine Möglichkeit gewesen sein, mit der der moderne Mensch gegen einige nachteilige Auswirkungen von Feuer geschützt war, während dies bei anderen Arten nicht der Fall war.

Thomas Henle, Chemieprofessor an der TU Dresden, der nicht an der Studie beteiligt war, hat sich gefragt, ob der Mensch auch einzigartige genetische Mutationen hat, um Nebenprodukte des Feuers in Lebensmitteln besser zu handhaben oder sogar zu nutzen. 2011 zeigte seine Forschungsgruppe, dass die braunen Moleküle, die beim Rösten von Kaffee entstehen, Enzyme hemmen können, die von Tumorzellen produziert werden, was erklären könnte, warum Kaffeetrinker möglicherweise ein geringeres Risiko für bestimmte Krebsarten haben.

Andere Untersuchungen haben ergeben, dass diese Röstnebenprodukte das Wachstum hilfreicher Mikroben im Darm stimulieren können.

Eine genetische Mutation, die dem Menschen helfen könnte, Rauchgifte zu tolerieren, könnte nur eine von vielen Anpassungen sein, sagte Dr. Henle. „Ich bin mir sicher, dass es weitere menschenspezifische Mechanismen oder Mutationen gibt, die auf eine evolutionäre Anpassung an den Verzehr hitzebehandelter Lebensmittel zurückzuführen sind.“

Zu verstehen, wie sich der Mensch auf einzigartige Weise an die Risiken durch Feuereinwirkung angepasst haben könnte, könnte Auswirkungen darauf haben, wie Wissenschaftler über die medizinische Forschung denken, sagte Dr. Wrangham. Andere Tiere, die sich nicht um das Feuer herum entwickelt haben, sind zum Beispiel möglicherweise nicht die besten Modelle, um zu untersuchen, wie wir Lebensmittel verarbeiten oder Substanzen entgiften.

Ein Beispiel, schlägt er vor, ist die Untersuchung von Acrylamid, einer Verbindung, die sich in Lebensmitteln beim Braten, Backen oder anderen Hochtemperaturgaren bildet. Acrylamid kann bei Labortieren in hohen Dosen krebserregend sein. Aber bisher haben die meisten Humanstudien keinen Zusammenhang zwischen diätetischem Acrylamid und Krebs hergestellt.

„Die Leute ‚wollen‘ immer wieder, ein Problem für den Menschen zu finden“, sagte Dr. Wrangham, aber es gibt „überhaupt nichts Offensichtliches“.

Der Mensch war möglicherweise nicht in der Lage, sich auf alle Gefahren des Feuers einzustellen. Die zweite Studie, die letzte Woche in Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, legt nahe, dass mit den vorteilhaften Auswirkungen des Feuers für die menschliche Gesellschaft auch tiefgreifende neue Schäden einhergingen. Es lässt vermuten, dass der frühe Einsatz von Feuer dazu beigetragen haben könnte, Tuberkulose zu verbreiten, indem er Menschen in engen Kontakt brachte, ihre Lungen schädigte und sie zum Husten brachte.

Mit mathematischen Modellen simulierten Rebecca Chisholm und Mark Tanaka, Biologen an der University of New South Wales in Australien, wie sich alte Bodenbakterien zu infektiösen Tuberkuloseerregern entwickelt haben könnten. Ohne Feuer war die Wahrscheinlichkeit gering. Aber als die Forscher ihrem Modell Feuer hinzufügten, stieg die Wahrscheinlichkeit, dass Tuberkulose auftritt, um mehrere Größenordnungen.

Es wird angenommen, dass Tuberkulose mehr als eine Milliarde Menschen getötet hat, was möglicherweise für mehr Todesfälle verantwortlich ist als Kriege und Hungersnöte zusammen. Heute ist es eine der tödlichsten Infektionskrankheiten, die jedes Jahr schätzungsweise 1,5 Millionen Menschenleben fordert.

Viele Experten glauben, dass die Tuberkulose vor mindestens 70.000 Jahren entstanden ist. Zu diesem Zeitpunkt beherrschten die Menschen mit Sicherheit das Feuer. (Die Schätzungen darüber, wann menschliche Vorfahren begannen, regelmäßig Feuer zu benutzen, variieren stark, aber der Konsens ist, dass dies vor mindestens 400.000 Jahren war.)

„Uns wurde klar, dass die Entdeckung des kontrollierten Feuers eine signifikante Veränderung in der Art und Weise verursacht haben muss, wie Menschen miteinander und mit der Umwelt interagieren“, sagte Dr. Chisholm.

Sie und Dr. Tanaka glauben, dass Feuer dazu beigetragen haben könnte, andere durch die Luft übertragene Krankheiten zu verbreiten, nicht nur Tuberkulose. „Feuer als technologischer Vorteil war ein zweischneidiges Schwert“, sagte Dr. Tanaka.

Auch die negativen kulturellen Folgen waren mit Feuer verbunden – und hinterlassen weiterhin Spuren. Anthropologen haben spekuliert, dass das Einatmen von Rauch zur Entdeckung des Rauchens geführt hat. Menschen haben lange Zeit Feuer benutzt, um ihre Umwelt zu verändern und Kohlenstoff zu verbrennen, Praktiken, die uns jetzt mitten in den Klimawandel stecken. Feuer ist sogar mit dem Aufstieg des Patriarchats verbunden – indem es Männern erlaubte, auf die Jagd zu gehen, während Frauen zurückblieben, um am Feuer zu kochen, brachte es Geschlechternormen hervor, die noch heute existieren.

Die Untersuchung, wie die schädlichen Auswirkungen des Feuers die menschliche Geschichte und Evolution geprägt haben, kann einen umfassenden Einblick in die Beziehung zwischen Kultur und Biologie geben. Haben wir uns biologisch entwickelt, um uns vor den Gesundheitsrisiken des Einatmens von Rauch zu schützen? Hat uns das geholfen, die kulturelle Praxis des Rauchens aufzugreifen? Es gibt viele andere Möglichkeiten.

„Es ist eine faszinierende Rückkopplungsschleife“, sagt Caitlin Pepperell, Professorin an der University of Wisconsin-Madison, die die Evolution menschlicher Krankheiten untersucht. „Ich hoffe, diese Studien werden uns anspornen, mehr über Feuer nachzudenken und es in alle möglichen Richtungen zu lenken.“


Eine vietnamesische Delikatesse

China ist nicht der einzige, der für den nicht ganz so geheimen Schuppentierhandel verantwortlich ist. Sowohl in China als auch in Vietnam gelten Schuppentiere als Zeichen von Wohlstand und Status – nicht wenn sie als Haustier gehalten werden, sondern wenn sie gekocht und gegessen werden. Ein einziges Schuppentiergericht kostet mehr als das Jahreseinkommen der meisten vietnamesischen Erwachsenen.

Vietnam teilt mit China auch die Auffassung, dass Schuppentiere in der traditionellen Medizin nützlich sind. Sie gelten als Heilmittel schwerer Krankheiten, fördern die Gesundheit und helfen, andere Medikamente wirksamer zu machen. Schuppen und Blut von Schuppentieren sollen Hautausschläge beseitigen, den Körper entgiften, die Milchproduktion bei jungen Müttern steigern und sogar Krebs heilen. Es versteht sich von selbst, dass es dafür keine wissenschaftlichen Beweise gibt.

Die Wahrnehmung, dass Schuppentiere sowohl köstlich als auch medizinisch sind, bedeutet, dass Vietnam heute der zweitwichtigste Schwarzmarkt für Schuppentiere ist. Vietnam hat den Handel 2018 mit einer Haftstrafe von bis zu 15 Jahren kriminalisiert, aber es ist zu wenig, zu spät. Es wird geschätzt, dass 80 bis 90 Prozent aller vietnamesischen Schuppentiere in den letzten Jahrzehnten fast ausgerottet wurden.


Wer hat das Feuer gemeistert?

Schaufensterpuppe eines Tautavel-Mannes – hätte er gewusst, wie man Feuer macht?

Bildnachweis von Eric Cabanis/AFP/Getty Images.

Richard Wrangham, ein Anthropologe in Harvard, behauptet, dass Hominiden zu Menschen wurden – d. h. Eigenschaften wie große Gehirne und zierliche Kiefer erlangten –, indem sie das Feuer meisterten. Er schätzt diese Entwicklung auf etwa 1,8 Millionen Jahre zurück. Dies ist eine ansprechende Prämisse, egal wer Sie sind. Für diejenigen, die Kochen als moralisch, kulturell und sozial überlegen ansehen, nicht zu kochen, ist es eine wissenschaftliche Bestätigung einer Weltanschauung: der Beweis, dass Kochen buchstäblich das ist, was uns menschlich macht. Für den Rest von uns bedeutet es, dass wir das nächste Mal eine clevere Antwort haben, wenn einer dieser nervigen Rohkost-Faddisten darüber redet, wie natürlich es ist nie etwas zu essen, das über 115 Grad Fahrenheit erhitzt wird.

Es gibt ein Problem mit Wranghams eleganter Hypothese: Es ist kaum der wissenschaftliche Konsens. Tatsächlich seit 2009, als Wrangham seine Theorie in dem Buch erklärte Feuer fangen, haben mehrere Archäologen ihre eigenen, stark abweichenden Meinungen über die wohl älteste Debatte über geistiges Eigentum der Welt geäußert. Wer beherrscht das Feuer wirklich, in dem Sinne, dass er es erzeugen, kontrollieren und regelmäßig damit kochen kann? War es Homo erectus, Neandertaler oder moderner Mensch?

Eine kurze Einführung zu diesen Arten: H. erectus entstand vor etwa 1,8 Millionen Jahren. Diese Hominiden waren ungefähr so ​​groß wie moderne Menschen, aber wahrscheinlich haariger und definitiv dümmer. Es wird angenommen, dass sowohl Neandertaler als auch Homo sapiens entwickelt aus H. erectus, wobei der Neandertaler vor etwa 600.000 Jahren auftauchte (und vor etwa 30.000 Jahren ausstarb) und der moderne Mensch vor etwa 200.000 Jahren auftauchte (und immer noch stark ist). Neandertaler waren kleiner und hatten komplexere Gesellschaften als H. erectus, und man nimmt an, dass sie mindestens so großhirnig waren wie moderne Menschen, aber ihre Gesichtszüge standen etwas mehr hervor und ihre Körper waren kräftiger als unsere. Es wird angenommen, dass Neandertaler durch Konkurrenz, Kämpfe oder Kreuzung mit . ausgestorben sind H. sapiens.

Laut Wrangham, H. erectus muss haben Feuer gehabt – sehen Sie sich nur ihre Anatomie an! H. erectus hatte kleinere Kiefer und Zähne (und kleinere Gesichter im Allgemeinen), kürzere Darmtrakte und größere Gehirne als noch frühere Hominiden, wie z Australopithecus afarensis, zum Beispiel, die kastenförmiger, affenähnlicher und wahrscheinlich langweiliger waren. Wrangham argumentiert, dass H. erectus hätte ihre charakteristischen Merkmale nicht entwickelt, wenn die Art nicht regelmäßig weichere, gekochte Nahrung gegessen hätte.

Diese Hypothese geht auf einige moderne Beobachtungen zurück. Wenn Sie gekochtes Essen essen, haben Sie Zugang zu viel mehr Kalorien, als wenn Sie dasselbe Essen roh essen. Dafür gibt es zwei Gründe: Unser Verdauungssystem kann einem gekochten Steak (zum Beispiel) mehr Kalorien entziehen als einem rohen Steak, und es braucht viel weniger Energie, um ein Steak zu kochen und zu essen, als stundenlang an einem rohen zu nagen. Der Zugang zu gekochter Nahrung bedeutet, dass ein Hominide keine riesigen Zähne mehr braucht, um all das rohe Fleisch und die Ballaststoffe in schluckbare Stücke zu zerlegen, noch braucht er ein so robustes Verdauungssystem, um alles zu verarbeiten. Die Kombination aus mehr Kalorien und weniger kompliziertem Darm bedeutet, dass mehr Energie für das Nachdenken verwendet werden kann – daher H. erectus“ relativ große Gehirne, die viele Kalorien aufsaugen. Als Beweis für seine Theorie weist Wrangham gerne auf die Tatsache hin, dass der moderne Mensch mit einer rein rohen Ernährung nicht gedeihen kann – Rohköstler neigen dazu, die Menstruation einzustellen, was die Fortpflanzung ausschließt.

Wranghams Theorie ist elegant, aber die archäologischen Aufzeichnungen sind etwas komplizierter. Es gibt definitiv Beweise für einen Brand vor etwa 1,6 Millionen Jahren im heutigen Kenia. Archäologen bestreiten jedoch, ob es sich um künstliches oder natürliches Feuer handelte. Erschwerend für Wranghams Hypothese ist, dass Hominiden möglicherweise kein Feuer mitgebracht haben, wenn H. erectus vor rund einer Million Jahren aus Afrika nach Europa gezogen. Wenn Feuer so transformativ und nützlich wäre, wie Wrangham es sagte, hätte man meinen können, dass unsere Vorfahren es mitgebracht hätten, als sie in kältere Gefilde zogen – oder ausgestorben wären, wenn sie dazu nicht in der Lage waren.

Wenn H. erectus hat nicht die Feuerbeherrschung nach Europa gebracht, wer hat das getan? Die Archäologen Wil Roebroeks von der Universität Leiden in den Niederlanden und Paola Villa vom Museum der University of Colorado fanden Beweise für den häufigen Einsatz von Feuer durch europäische Neandertaler vor 400.000 bis 300.000 Jahren. Roebroeks und Villa untersuchten alle Daten, die an europäischen Stätten gesammelt wurden, die einst von Hominiden bewohnt wurden, und fanden vor etwa 400.000 Jahren keine Hinweise auf Feuer – aber viele nach dieser Schwelle. Beweise von israelischen Standorten belegen die Feuerbeherrschung ungefähr zur gleichen Zeit. H. sapiens kam vor 100.000 Jahren im Nahen Osten und in Europa auf die Bühne, aber unsere Spezies hatte keinen erkennbaren Einfluss auf den Holzkohlebestand. Roebroeks und Villa kommen zu dem Schluss, dass die Neandertaler diejenigen gewesen sein müssen, die das Feuer gemeistert haben.

Eines der schönen Dinge an den archäologischen Aufzeichnungen ist, dass Archäologen immer bereit sind, darüber zu diskutieren. Den Neandertalern Feuer zuzuschreiben, ist laut Archäologe Dennis Sandgathe von der Simon Fraser University in British Columbia eine zu sichere Interpretation der Beweise. Natürlich sei die Zahl der Campingplätze mit Brandspuren vor 1 Million bis 400.000 Jahren gestiegen, sagt er – die Zahl der Campingplätze sei in dieser Zeit proportional zum Bevölkerungswachstum gestiegen. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Verwendung von Feuer unter europäischen Hominiden universell war – es gibt viele Neandertaler-Campingplätze, die nur wenige oder keine Hinweise auf Feuer aufweisen, und Sandgathe hat einige von ihnen persönlich ausgegraben. Außerdem sagte mir Sandgathe, als ich ihn nach den Daten von Roebroeks und Villa fragte: „Wir haben tatsächlich bessere Daten als sie, wenn es um die Nutzung des Feuers durch die Neandertaler geht.“

Laut Sandgathe und seinen Kollegen beherrschten Hominiden das Feuer erst vor etwa 12.000 Jahren wirklich – lange nachdem die Neandertaler vom Angesicht des Planeten verschwunden waren (oder je nach Ihrer Ansicht durch Kreuzung in den menschlichen Genpool verschmolzen). Sandgathe und seine Kollegen gruben zwei Neandertaler-Höhlen in Frankreich aus und fanden überraschenderweise heraus, dass die Bewohner der Stätten in warmen Perioden mehr Feuerstellen und in kalten Perioden weniger benutzten. Warum um alles in der Welt sollten Neandertaler nicht Feuer machen, wenn es draußen eiskalt war? In „On the Role of Fire in Neandertal Adaptations in Western Europe: Evidence from Pech de l’Azé IV and Roc de Marsal, France“ stellt Sandgathe die Hypothese auf, dass die europäischen Neandertaler einfach nicht wussten, wie man Feuer macht. Alles, was sie tun konnten, war, natürliche Feuer zu ernten – zum Beispiel solche, die durch Blitze verursacht wurden –, um gelegentlich ihren Körper zu wärmen und ihr Essen zu kochen. (Dies erklärt, warum Sandgathe mehr Hinweise auf Feuer aus warmen Perioden fand: Blitze sind während Kälteperioden weitaus seltener.)

Roebroeks und Villa halten Sandgathes Argumentation für falsch: Schließlich gibt es auch nicht auf jedem modernen Menschencampingplatz Hinweise auf Feuer, wenn man sich Orte aus der Jungpaläolithikum ansieht, die vor etwa 10.000 Jahren zu Ende ging. “However, nobody would argue that Upper Paleolithic hunter-gatherers were not habitual users of fire,” they wrote in a response to Sandgathe et al.’s criticism of their work. Wrangham, meanwhile, thinks both Sandgathe et al. and Roebroeks et al. ignore some critical nonarchaeological evidence: his point that contemporary humans can’t survive on a diet of uncooked food. Accepting Sandgathe’s hypothesis, Wrangham wrote in an email, “means that the contemporary evidence is wrong, or that humans have adapted to need cooked food only in the last 12,000 years. Both suggestions are very challenging!”

Why on earth can’t scientists agree on whether people mastered fire 1.8 million years ago or 12,000 years ago? That’s a 150-fold difference. Well, figuring out who burned what, when, is not an easy business. For one thing, archaeologists can’t always tell what caused a fire: a volcano, for instance, a lightning strike, or hominid ingenuity. And even if there is clear evidence of hominid fire use—a hearth at a formerly inhabited cave, for instance—it’s almost impossible to tell whether it was created by people from scratch or merely stolen from a natural fire and then transported to a hearth, where it was kept alive as long as possible. Scientists call this kind of fire use opportunistic.

What’s more, even when people were creating fires, the evidence of said fires doesn’t always stay put. Ashes have a tendency to blow away instead of embedding themselves neatly in the archaeological record, while water can take evidence of fire from its original location and carry it someplace completely different. Then there’s human error: As Sandgathe et al. write in their discussion of the available evidence, “There are … examples where residues originally interpreted as the remains of fires are later identified as something else.” (I hate it when that happens.) At one site in China, for instance, layers of earth originally believed to be ashes were later revealed to be silt and unburned bits of organic matter.

Archaeological methods are improving, and they may well end up bearing out Wrangham’s hypothesis. In a paper published earlier this year, archaeologists used advanced techniques (known as micromorphological and Fourier-transform infrared microspectroscopy) to examine sediment and reveal evidence of fire at a million-year-old South African cave site.

Wrangham is also hopeful that other disciplines will provide evidence for his theory. “I suspect genetics will help,” he says. “If we can pin down the genes underlying the adaptation to cooked food, we may be able to date the control of fire close enough to settle the big question.”

“Sure, that would be pretty compelling evidence,” admits Sandgathe. But he’s hopeful that genetics will bolster his hypothesis: that Neanderthals survived frigid glacial periods not because they regularly used fire, but because they had thick body hair. “At some point someone may announce the discovery of the gene or genes that code for thickness of body hair, and so could answer that question,” he says.

Judging from the way things are going, this debate may rage on for a good while longer. And there is room for more than one right answer: It’s possible that different groups mastered fire independently of one another at different points in time. But laypeople can take comfort in knowing that, even if we don’t know yet who first mastered fire—our simple ancestors almost 2 million years ago, our more advanced cousins 400,000 years ago, or our direct antecedents about 10,000 years ago—there’s no doubt who holds the intellectual property rights to it today. We even put it in an oven and made it our own.


Why Fire Makes Us Human

Wherever humans have gone in the world, they have carried with them two things, language and fire. As they traveled through tropical forests they hoarded the precious embers of old fires and sheltered them from downpours. When they settled the barren Arctic, they took with them the memory of fire, and recreated it in stoneware vessels filled with animal fat. Darwin himself considered these the two most significant achievements of humanity. It is, of course, impossible to imagine a human society that does not have language, but—given the right climate and an adequacy of raw wild food—could there be a primitive tribe that survives without cooking? In fact, no such people have ever been found. Nor will they be, according to a provocative theory by Harvard biologist Richard Wrangham, who believes that fire is needed to fuel the organ that makes possible all the other products of culture, language included: the human brain.

Aus dieser Geschichte

Darwin himself considered language and fire the two most significant achievements of humanity. (Illustration by Frank Stockton) The expansion of the brain, seen in fossils from different branches of our family tree, may have been aided by fire, first used at least a million years ago. (NMNH, SI)

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Every animal on earth is constrained by its energy budget the calories obtained from food will stretch only so far. And for most human beings, most of the time, these calories are burned not at the gym, but invisibly, in powering the heart, the digestive system and especially the brain, in the silent work of moving molecules around within and among its 100 billion cells. A human body at rest devotes roughly one-fifth of its energy to the brain, regardless of whether it is thinking anything useful, or even thinking at all. Thus, the unprecedented increase in brain size that hominids embarked on around 1.8 million years ago had to be paid for with added calories either taken in or diverted from some other function in the body. Many anthropologists think the key breakthrough was adding meat to the diet. But Wrangham and his Harvard colleague Rachel Carmody think that’s only a part of what was going on in evolution at the time. What matters, they say, is not just how many calories you can put into your mouth, but what happens to the food once it gets there. How much useful energy does it provide, after subtracting the calories spent in chewing, swallowing and digesting? The real breakthrough, they argue, was cooking.

Wrangham, who is in his mid-60s, with an unlined face and a modest demeanor, has a fine pedigree as a primatologist, having studied chimpanzees with Jane Goodall at Gombe Stream National Park. In pursuing his research on primate nutrition he has sampled what wild monkeys and chimpanzees eat, and he finds it, by and large, repellent. The fruit of the Warburgia tree has a “hot taste” that “renders even a single fruit impossibly unpleasant for humans to ingest,” he writes from bitter experience. “But chimpanzees can eat a pile of these fruits and look eagerly for more.” Although he avoids red meat ordinarily, he ate raw goat to prove a theory that chimps combine meat with tree leaves in their mouths to facilitate chewing and swallowing. The leaves, he found, provide traction for the teeth on the slippery, rubbery surface of raw muscle.

Food is a subject on which most people have strong opinions, and Wrangham mostly excuses himself from the moral, political and aesthetic debates it provokes. Impeccably lean himself, he acknowledges blandly that some people will gain weight on the same diet that leaves others thin. “Life can be unfair,” he writes in his 2010 book Catching Fire, and his shrug is almost palpable on the page. He takes no position on the philosophical arguments for and against a raw-food diet, except to point out that it can be quite dangerous for young children. For healthy adults, it’s “a terrific way to lose weight.”

Which is, in a way, his point: Human beings evolved to eat cooked food. It is literally possible to starve to death even while filling one’s stomach with raw food. In the wild, people typically survive only a few months without cooking, even if they can obtain meat. Wrangham cites evidence that urban raw-foodists, despite year-round access to bananas, nuts and other high-quality agricultural products, as well as juicers, blenders and dehydrators, are often underweight. Of course, they may consider this desirable, but Wrangham considers it alarming that in one study half the women were malnourished to the point they stopped menstruating. They presumably are eating all they want, and may even be consuming what appears to be an adequate number of calories, based on standard USDA tables. There is growing evidence that these overstate, sometimes to a considerable degree, the energy that the body extracts from whole raw foods. Carmody explains that only a fraction of the calories in raw starch and protein are absorbed by the body directly via the small intestine. The remainder passes into the large bowel, where it is broken down by that organ’s ravenous population of microbes, which consume the lion’s share for themselves. Cooked food, by contrast, is mostly digested by the time it enters the colon for the same amount of calories ingested, the body gets roughly 30 percent more energy from cooked oat, wheat or potato starch as compared to raw, and as much as 78 percent from the protein in an egg. In Carmody’s experiments, animals given cooked food gain more weight than animals fed the same amount of raw food. And once they’ve been fed on cooked food, mice, at least, seemed to prefer it.

In essence, cooking—including not only heat but also mechanical processes such as chopping and grinding—outsources some of the body’s work of digestion so that more energy is extracted from food and less expended in processing it. Cooking breaks down collagen, the connective tissue in meat, and softens the cell walls of plants to release their stores of starch and fat. The calories to fuel the bigger brains of successive species of hominids came at the expense of the energy-intensive tissue in the gut, which was shrinking at the same time—you can actually see how the barrel-shaped trunk of the apes morphed into the comparatively narrow-waisted Homo sapiens. Cooking freed up time, as well the great apes spend four to seven hours a day just chewing, not an activity that prioritizes the intellect.

The trade-off between the gut and the brain is the key insight of the “expensive tissue hypothesis,” proposed by Leslie Aiello and Peter Wheeler in 1995. Wrangham credits this with inspiring his own thinking—except that Aiello and Wheeler identified meat-eating as the driver of human evolution, while Wrangham emphasizes cooking. “What could be more human,” he asks, “than the use of fire?”

Unsurprisingly, Wrangham’s theory appeals to people in the food world. “I’m persuaded by it,” says Michael Pollan, author of Cooked, whose opening chapter is set in the sweltering, greasy cookhouse of a whole-hog barbecue joint in North Carolina, which he sets in counterpoint to lunch with Wrangham at the Harvard Faculty Club, where they each ate a salad. “Claude Lévi-Strauss, Brillat-Savarin treated cooking as a metaphor for culture,” Pollan muses, “but if Wrangham is right, it’s not a metaphor, it’s a precondition.” (Read about what it's like to have dinner with Pollan)

Wrangham, with his hard-won experience in eating like a chimpanzee, tends to assume that—with some exceptions such as fruit—cooked food tastes better than raw. But is this an innate mammalian preference, or just a human adaptation? Harold McGee, author of the definitive On Food and Cooking, thinks there’s an inherent appeal in the taste of cooked food, especially so-called Maillard compounds. These are the aromatic products of the reaction of amino acids and carbohydrates in the presence of heat, responsible for the tastes of coffee and bread and the tasty brown crust on a roast. “When you cook food you make its chemical composition more complex,” McGee says. “What’s the most complex natural, uncooked food? Fruit, which is produced by plants specifically to appeal to animals. I used to think it would be interesting to know if humans are the only animals that prefer cooked food, and now we’re finding out it’s a very basic preference.”


Inhalt

East Africa Edit

The earliest evidence of humans using fire comes from many archaeological sites in East Africa, like Chesowanja near Lake Baringo, Koobi Fora, and Olorgesailie in Kenya. The evidence at Chesowanja is the discovery of red clay shards that scientists estimate are 1.42 million years old. [5] Scientists reheated some of the shards at the site, and found that the clay must have been heated to 400 °C to harden.

At Koobi Fora, there are archaeological sites with evidence of control of fire by Homo erectus 1.5 million years ago, with the reddening of sediment that can only come from heating at 200—400 °C. [5] There is a hearth-like depression at a site in Olorgesailie, Kenya. Some very tiny charcoal was found, but it could have come from a natural brush fire. [5]

In Gadeb, Ethiopia, fragments of welded tuff that seemed to have been burned were found in Locality 8E, but re-firing of the rocks may have happened because of volcanoes erupting nearby. [5] These have been found among Herculean artifacts made by H. erectus.

In the Middle Awash River Valley, cone-shaped depressions of reddish clay were found that could be made by temperatures of 200 °C. These features are thought to be burned tree stumps such that they would have fire away from their habitation site. [5] There are also burnt stones in the "Awash Valley", but volcanic welded tuff is also in the area.

Southern Africa Edit

The earliest certain evidence of human control of fire was found at Swartkrans, South Africa. Many burnt bones were found among Acheulean tools, bone tools, and bones with cut marks that were made by hominids. [5] This site also shows some of the earliest evidence of H. erectus eating meat. The Cave of Hearths in South Africa has burned deposits dated from 0.2 to 0.7 mya, as do many other places such as Montagu Cave (0.058 to 0.2 mya and at the Klasies River Mouth (0.12 to 0.13 mya. [5]

The most powerful evidence comes from Kalambo Falls in Zambia where many things related to the use of fire by humans had been found, like charred wood, charcoal, reddened areas, carbonized grass stems and plants, and wooden implements which may have been hardened by fire. The place was dated through radiocarbon dating to be at 61,000 BP and 110,000 BP through amino acid racemization. [5]

Fire was used to heat silcrete stones to increase their works before they were knapped into tools by Stillbay culture. [6] [7] [8] This clue shows this not only with Stillbay sites that date back to 72,000 BP but sites that could be as old as 164,000 BP. [6]

An important change in the behavior of humans happened because of their control of fire and the light that came from the fire. [9] Activity was no longer restricted to the daylight hours. Some mammals and biting insects avoid fire and smoke. [1] [5] Fire also led to better nutrition through cooked proteins. [1] [10] [11]

Richard Wrangham of Harvard University argues that cooking of plant foods may have caused the brain to get bigger, because it made complex carbohydrates in starchy foods easier to digest. This allowed humans to absorb more calories from their food. [12] [13] [14]

Stahl thought that because some parts of plants, like raw cellulose and starch are hard to digest in uncooked form, they would likely not be a part of the hominid diet before fire could be controlled. [15] These parts include stems, mature leaves, enlarged roots, and tubers. Instead, the diet was made up of the parts of the plants that were made of simpler sugars and carbohydrates such as seeds, flowers, and fleshy fruits. Another problem was that some seeds and carbohydrate sources are poisonous. Cyanogenic glycosides, which are in linseed, cassava, and manioc, amongst others, are made non-poisonous through cooking. [15] The teeth of H. erectus and the wear on the teeth reflect the consumption of foods such as tough meats and crisp root vegetables. [16] [17]

The cooking of meat, as can be seen from burned and blackened mammal bones, makes the meats easier to eat. It is also easier to get the nutrition from proteins because the meat itself is easier to digest. [18] [19] The amount of energy needed to digest cooked meat is less than that needed for raw meat, and cooking gelatinizes collagen and other connective tissues as well, it "opens up tightly woven carbohydrate molecules for easier absorption." [19] Cooking also kills parasites and food poisoning bacteria.


Human Ancestors May Have Evolved the Physical Ability to Speak More Than 25 Million Years Ago

Speech is part of what makes us uniquely human, but what if our ancestors had the ability to speak millions of years before Homo sapiens even existed?

Some scientists have theorized that it only became physically possible to speak a wide range of essential vowel sounds when our vocal anatomy changed with the rise of Homo sapiens some 300,000 years ago. This theoretical timeline means that language, where the brain associates words with objects or concepts and arranges them in complex sentences, would have been a relatively recent phenomenon, developing with or after our ability to speak a diverse array of sounds.

But a comprehensive study analyzing several decades of research, from primate vocalization to vocal tract acoustic modeling, suggests the idea that only Homo sapiens could physically talk may miss the mark when it comes to our ancestors’ first speech—by a staggering 27 million years or more.

Linguist Thomas Sawallis of the University of Alabama and colleagues stress that functional human speech is rooted in the ability to form contrasting vowel sounds. These critical sounds are all that differentiates entirely unrelated words like "bat," "bought," "but" and "bet." Building a language without the variety of these contrasting vowel sounds would be nearly impossible. The research team’s new study in Wissenschaftliche Fortschritte concludes that early human ancestors, long before even the evolution of the genus Homo, actually did have the anatomical ability to make such sounds.

When, over all those millions of years, human ancestors developed the cognitive ability to use speech to converse with each other remains an open question.

“What we’re saying is not that anyone had language any earlier,” Sawallis says. ”We’re saying that the ability to make contrasting vowel qualities dates back at least to our last common ancestor with Old World monkeys like macaques and baboons. That means the speech system had at least 100 times longer to evolve than we thought.”

A screaming guinea baboon. Studies that have found monkeys such as baboons and macaques can make contrasting vowel sounds suggest that the last common ancestor between these primates and modern humans could make the sounds too. ( Andyworks via Getty Images)

The study explores the origins and abilities of speech with an eye toward the physical processes that primates use to produce sounds. “Speech involves the biology of using your vocal tracts and your lips. Messing around with that as a muscular production, and getting a sound out that can get into somebody else’s ear that can identify what was intended as sounds—that’s speech,” Sawallis says.

A long-popular theory of the development of the larynx, first advanced in the 1960s, held that an evolutionary shift in throat structure was what enabled modern humans, and only modern humans, to begin speaking. The human larynx is much lower, relative to cervical vertebrae, than that of our ancestors and other primates. The descent of the larynx, the theory held, was what elongated our vocal tract and enabled modern humans to begin making the contrasting vowel sounds that were the early building blocks of language. “The question is whether that’s the key to allowing a full, usable set of contrasting vowels,” Sawallis says. “That’s what we have, we believe, definitely disproven with the research that’s led up to this article.”

The team reviewed several studies of primate vocalization and communication, and they used data from earlier research to model speech sounds. Several lines of research suggested the same conclusion—humans aren’t alone in their ability to make these sounds, so the idea that our unique anatomy enabled them doesn’t appear to hold water.

Cognitive scientist Tecumseh Fitch and colleagues in 2016 used X-ray videos to study the vocal tracts of living macaques and found that monkey vocal tracts are speech ready. “Our findings imply that the evolution of human speech capabilities required neural changes rather than modifications of vocal anatomy. Macaques have a speech-ready vocal tract but lack a speech-ready brain to control it,” the study authors wrote in Wissenschaftliche Fortschritte.

In a 2017 study, a team led by speech and cognition researcher Louis-Jean Boë of Université Grenoble Alpes in France, also lead author of the new study, came to the same conclusion as the macaque study. By analyzing over 1,300 naturally produced vocalizations from a baboon troop, they determined that the primates could make contrasting proto-vowel sounds.

Some animals, including birds and even elephants, can mimic human voice sounds by using an entirely different anatomy. These amazing mimics illustrate how cautious scientists must be in assigning sounds or speech to specific places in the evolutionary journey of human languages.

“Of course, vocalization involves vowel production and of course, vocalization is a vital evolutionary precursor to speech, “ says paleoanthropologist Rick Potts of Smithsonian’s Human Origins Program, in an email. “The greatest danger is equating how other primates and mammals produce vowels as part of their vocalizations with the evolutionary basis for speech.”

While anatomy of the larynx and vocal tract help make speech physically possible, they aren’t all that’s required. The brain must also be capable of controlling the production and the hearing of human speech sounds. In fact, recent research suggests that while living primates can have a wide vocal range—at least 38 different calls in the case of the bonobo—they simply don’t have the brainpower to develop language.

“The fact that a monkey vocal tract could produce speech (with a human like brain in control) does not mean that they did. It just shows that the vocal tract is not the bottle-neck,” says University of Vienna biologist and cognitive scientist Tecumseh Fitch in an email.

A male Japanese macaque or snow monkey a making threatening expression in Jigokudani Yean-Koen National Park. ( Anup Shah)

Where, when, and in which human ancestor species a language-ready brain developed is a complicated and fascinating field for further research. By studying the way our primate relatives like chimpanzees use their hands naturally, and can learn human signs, some scientists suspect that language developed first through gestures and was later made much more efficient through speech.

Other researchers are searching backward in time for evidence of a cognitive leap forward which produced complex thought and, in turn, speech language abilities able to express those thoughts to others—perhaps with speech and language co-evolving at the same time.

Language doesn’t leave fossil evidence, but more enduring examples of how our ancestors used their brains, like tool-making techniques, might be used as proxies to better understand when ancient humans started using complex symbols—visual or vocal—to communicate with one another.

For example, some brain studies show that language uses similar parts of the brain as toolmaking, and suggest that by the time the earliest advanced stone tools emerged 2 million years ago, their makers might have had the ability to talk to each other. Some kind of cognitive advance in human prehistory could have launched both skills.

Sawallis says that the search for such advances in brain power can be greatly expanded, millions of years back in time, now that it’s been shown that the physical ability for speech has existed for so long. “You might think of the brain as a driver and the vocal tract as a vehicle,” he says. “There’s no amount of computing power that can make the Wright Flyer supersonic. The physics of the object define what that object can do in the world. So what we’re talking about is not the neurological component that drives the vocal tract, we’re just talking about the physics of the vocal tract.”

How long did it take for our ancestors to find the voices they were equipped with all along? The question is a fascinating one, but unfortunately their bones and stones remain silent.


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