Comment la mastication a-t-elle façonné l’évolution humaine ?

Les humains passent environ 35 minutes par jour à mâcher. Cela représente plus d’une semaine entière chaque année. Mais ce n’est rien comparé au temps que nos cousins ​​passent à mâcher : les chimpanzés mâchent 4,5 heures par jour, tandis que les orangs-outans y passent 6,6 heures.

Les différences entre les habitudes de mastication et celles de nos plus proches parents donnent un aperçu de l’évolution humaine. une Une étude publiée mercredi dans la revue Science Advances Il explore la quantité d’énergie que les gens utilisent lors de la mastication et comment cela peut avoir informé – ou informé – notre transformation progressive en humains modernes.

Mâcher, en plus de nous protéger de l’étouffement, rend également l’énergie et les nutriments contenus dans les aliments plus accessibles au système digestif. Mais le fait de mastiquer nous oblige à dépenser de l’énergie. Les adaptations des dents, des mâchoires et des muscles jouent un rôle dans la qualité de la mastication.

Adam van Kastern, auteur de la nouvelle étude et chercheur associé à l’Université de Manchester en Angleterre, affirme que les scientifiques n’ont pas beaucoup approfondi les coûts actifs de la mastication, en partie parce que, par rapport à d’autres choses que nous faisons, comme marcher ou courir, c’est une fine tranche du gâteau énergétique. Mais même des avantages relativement petits peuvent jouer un grand rôle dans l’évolution, et il voulait savoir si c’était le cas avec la mastication.

Pour mesurer l’énergie nécessaire à la mastication, le Dr Van Castren et ses collègues ont équipé les participants à l’étude aux Pays-Bas d’enveloppes en plastique ressemblant à un « casque d’astronaute », a-t-il déclaré. Les bouchons étaient attachés aux tubes pour mesurer l’oxygène et le dioxyde de carbone de la respiration. Étant donné que les processus métaboliques sont alimentés par l’oxygène et produisent du dioxyde de carbone, les échanges gazeux peuvent être une mesure utile de la quantité d’énergie consommée par quelque chose. Ensuite, les chercheurs ont donné aux sujets du chewing-gum.

Cependant, les participants n’ont pas reçu le type de glucocorticoïde; Les bases de chewing-gum étaient sans saveur et sans odeur. Les organes digestifs réagissent aux saveurs et aux arômes. Les chercheurs ont donc voulu s’assurer qu’ils ne mesuraient que l’énergie associée à la mastication et non l’énergie de l’estomac se préparant à un délicieux repas.

Les sujets ont mâché deux chewing-gums, un dur et un mou, pendant 15 minutes chacun. Les résultats ont surpris les chercheurs. Le chewing-gum mou a augmenté les taux métaboliques des participants de 10% de plus que lorsqu’ils se reposaient; La gomme dure provoque une augmentation de 15 %.

« Je pensais que cela ne ferait pas beaucoup de différence », a déclaré le Dr Van Kastern. « De très petits changements dans les propriétés matérielles de l’objet que vous mâchez peuvent entraîner de très fortes augmentations de la dépense énergétique, et cela ouvre tout un monde de questions. »

Étant donné que mâcher des aliments plus durs – ou dans ce cas, une gomme plus ferme – dépense plus d’énergie, ces résultats suggèrent que les coûts métaboliques de la mastication pourraient avoir joué un rôle important dans notre évolution. Rendre les aliments plus faciles à traiter grâce à la cuisson, écraser les aliments avec des outils et cultiver des cultures améliorées pour la consommation peut avoir réduit la pression évolutive pour que nous soyons de super mâcheurs. L’évolution de nos besoins de mastication peut avoir façonné la forme de notre visage.

« L’une des choses que nous n’avons pas vraiment réussi à comprendre, c’est pourquoi le crâne humain est si drôle », a déclaré Justin Ledugar, un anthropologue biologique à l’East Tennessee State University qui n’a pas participé à l’étude. Comparé à nos parents les plus proches, nos squelettes faciaux sont précisément construits avec des mâchoires, des dents et des muscles masticateurs relativement petits. « Tout cela reflète une réduction de la dépendance à la mastication vigoureuse », a-t-il expliqué.

Mais, a-t-il ajouté, nos visages plats et nos mâchoires courtes nous font mordre plus efficacement. « Cela rend l’ensemble du processus d’alimentation moins coûteux d’un point de vue métabolique », a déclaré le Dr Ledugar. Les humains ont développé des façons de mâcher plus intelligemment et sans plus de difficulté. Le Dr Van Kastern, qui espère poursuivre ses recherches en utilisant des aliments réels, dit qu’il est enthousiasmé par la possibilité d’en savoir plus sur l’évolution des humains.

« Connaître les raisons environnementales, sociétales et nutritionnelles pour lesquelles nous sommes arrivés ici, c’est infiniment intéressant pour moi », a-t-il déclaré, « car cela permet à l’humanité d' »essayer de travailler sur la voie brumeuse du futur ».