Культурная эволюция Homo sapiens. История изобретений: от освоения огня до открытия электричества

Методы приготовления пищи, доступные нашим предкам на протяжении большей части плейстоцена, были очень простыми: дичь, мясо, растительные продукты обжаривались непосредственно на огне. Следующее значительное изменение в кулинарной технологии произошло гораздо позже, когда люди научились готовить на воде. Варка значительно увеличивала усвояемость и ценность пищи.

Огнеупорные контейнеры, такие, как керамика – более позднее изобретение. В некоторых районах, таких как Китай, Дальний Восток России и Япония, керамические сосуды появляются в очень небольших количествах в конце последнего ледникового максимума, то есть 20—19 тыс л.н, но в большинстве районов мира находки керамики относятся к голоцену -11,7 тыс л.н (подробно о истории изобретений керамике в главе «Керамика») [33]

Это означает, что при отсутствии или до появления глиняной посуды любой вид «жидкой кулинарии», то есть приготовления пищи на воде (варка, кипячение, вымачивание, обваривание и приготовление на пару) должен был происходить в каких-либо водонепроницаемых контейнерах, или в ямах, и это, в свою очередь, потребовало бы использования раскаленных камней. Такие сосуды, емкости и контейнеры изготавливались из шкур, желудков животных, коры деревьев, и других предметов. По своей природе это непрочные и легковоспламеняющиеся материалы, они уступали керамике. Над огнем они быстро разрушались, и все содержимое— жидкая еда – могло вылиться до того, как достигнет необходимой для варки температуры. Но все же в таких емкостях (или в ямах с водой) воду можно довести до кипения, если бросать в нее нагретые на огне раскаленные камни (или горячие угли).

Примечательно, что камни при нагреве часто меняют цвет и текстуру. Характеристики изменений зависят от таких факторов, как природа и состав камней (например, гранит, кварц, песчаник, известняк), их пористость и проницаемость. продолжительность нагревания и его температура, число использований и т. д. В дополнение к изменениям цвета и текстуры, камни часто растрескиваются или раскалываются, образуя отчетливо нерегулярные поверхности разрушения и значительные количества крошечных обломков или песка. Было проведено много экспериментальных исследований, документирующих, что происходит с камнями при нагревании в печи, и, что происходит, когда горячие породы «гасятся» в холодной воде, как это бывает при варке камня. [34].

Использование различных камней при варке, вполне могло натолкнуть наших предков на мысль, что различные камни и минералы обладают различными свойствами плавления, то есть зачатки металлургии могли появиться уже в верхнем палеолите задолго до изготовления керамической посуды, но этого не произошло, и выплавку металла люди освоят только в энолите, за 4 тыс. лет до н.э. (подробно о металлургии см. часть «Металлургия»), то есть на несколько тысяч лет позже, чем керамическую посуду.

Кипячение с помощью раскаленных камней было более утомительным и трудоемким, чем прямое нагревание в сосудах, занимало больше времени и требовало больше топлива, приводило к загрязнению пищи из-за золы, которая почти неизбежно переносилась вместе с нагретыми камнями в контейнер, не говоря уже о мусоре. Но все же других вариантов не было, и таким способом варки древние люди пользовались очень долгое время, пока не изобрели керамику.

Этнографы в XVIII – XIX вв. замечали, что во многих племенах охотников и собирателей, еще не освоивших гончарного производства, использовали такой метод кипячения воды в ямах и в емкостях. По крайней мере, именно так еще недавно поступали ительмены и индейцы.

На сегодняшний день есть косвенные доказательства, что жидкое приготовление пищи уже осуществлялось в верхнем палеолите сапиенсами. Правда, как считает профессор антропологии Мичиганского университета Джон Спет, есть косвенные доказательства, что таким же образом готовили пищу и жители среднего палеолита – неандертальцы [35]. Он полагает, что березовая смоляная мастика, о которой говорилось выше, служила идеальным материалом при изготовлении кухонных сосудов. В настоящее время удачно проходили опыты по воспроизведению традиционных методов американских индейцев, получавших сироп путем кипячения кленового сока с помощью лотков из бересты, помещенных непосредственно на горячие угли. [36].

Правда, помимо бересты и коры деревьев у неандертальцев был широкий доступ к шкурам, желудкам и брюшкам животных, которые также в некоторой степени являются пригодными для использования в качестве контейнеров при варки пищи.

Вероятнее всего, неандертальцы погружали мешки из шкур или бычьи желудки с ячменем в земляные ямы, наполняли водой, куда опускались раскаленные на огне камни.

В настоящее время лучшим доказательством предварительной «жидкой кулинарии» и варки являются крахмальные зерна, извлеченные из зубного камня Шанидарского неандертальца. [37] Эти зерна искажены таким образом, что наводят на мысль о приготовлении пищи в присутствии влаги. Очевидно, что эти данные не доказывают, что неандертальцы или более ранние гоминины действительно готовили пищу с водой, но, учитывая простоту технологии и широкое наличие подходящих материалов для контейнеров, это представляется весьма вероятным.

С. Лоринг Брейс, профессор антропологии Мичиганского университета, в ряде научных работ, опубликованных с 1970 – х по 1990 -е годы, зафиксировал заметное уменьшение размера неандертальских коренных зубов моляров, начиная, возможно, со 100 тыс. л.н, и приурочил эту тенденцию к развитию технологий обработки пищевых продуктов человеком, особенно к появлению «земной печи» для приготовления пищи [38]. По словам Брейса, «в течение многих лет археологические находки, относящиеся к мустьерскому и верхнему палеолиту, фиксировали то, что они называют „очагами“ с количествами связанных повторно потрескавшихся и почерневших булыжников или „речной гальки“ размером с человеческий кулак или немного больше». Имеются хорошо документированные данные о неглубоких очагах в форме ямы для среднего палеолита, в некоторых местах с отложениями золы (например, Пещера Кебара в Израиле, Грот XVI Дордонь и Пеш-Де-Лазе во Франции, пещера Абрик Роман в Испании) [39].

Ямы, которые использовались для приготовления пищи с раскаленными камнями, в среднем палеолите очень редки. Хотя доказательства наличия такого рода поверхностных особенностей, возможно, были, но со временем исчезли, или стерты геологическими процессами. Любая яма со временем может засыпаться породами [40].

Но появление настоящей кулинарной практики приготовления пищи на воде – варки, является заслугой Homo sapiens

Использование раскаленных камней для кипячения воды в очаге неглубокой ямы было обнаружено археологами пещеры Эль-Мирон Испания, (Мадленская культура около 15 500 до н. э.). Очаг и камни как оптимальный способ обработки пищи использовался и поддерживался и Homo sapiens. Многие булыжники имеют поверхностные трещины, как результат воздействия огня. [41].

Большинство этнографически задокументированных исследований говорят, что кулинария варения на воде, в ее многочисленных вариантах, сегодня является неотъемлемой и жизненно важной частью человеческой кулинарной практики по всему миру, и ее важность очевидно не только среди земледельческих народов, но и у охотников- собирателей. Тем не менее, широкое распространение глиняной посуды среди поздних доисторических охотников-собирателей как в Старом, так и в Новом Свете указывает на то, что кипячение было частью кулинарной практики многих племен в середине-конце голоцена и в некоторых областях намного раньше [42].

Казалось бы, в свете всего сказанного возможен единственный вывод: неандертальцы прекрасно владели огнем. Но как согласовать это с тем фактом, что немало и таких неандертальских стоянок, на которых какие-либо следы огня вообще отсутствуют?

Неандертальцы использовали огонь для приготовления пищи в некоторых местах и временах, летопись их использования огня несколько отрывочна и имеет переменную историю, свидетельства приготовления пищи также непостоянны и спорны. Некоторые специалисты даже утверждают, что еще в среднем палеолите неандертальцы могли поддерживать огонь, но не могли его искусственно добывать [43]. Возможно, неандертальцы обладали способностью добывать огонь, но во всех стоянках были обнаружены следы огня.

Все же в среднем палеолите на некоторых европейских и левантийских стоянках имеются достаточные доказательства присутствия огня в виде отдельных очагов из древесного угля, золы и измененных огнем отложений. Были найдены обугленные и обожженные кости, подвергнутые нагреву камни. Если в огонь добавить кости, то вместе с деревом костер обеспечивает более длительное время горения и лучшую теплопроводность, чем если бы в составе топлива была только древесина. К тому же сочетание дров и костей значительно сокращает затраты древесины [44]. Эти результаты убедительно свидетельствуют, что неандертальцы не только знали, как поддерживать огонь, но и экспериментировали с различными видами топлива, чтобы иметь возможность выбрать наиболее эффективные.

Кулинарная гипотеза

Впрочем, споры о том, когда человеку удалось покорить огонь, продолжаются и в настоящее время. В 1999 году британский ученый Ричард Рэнгем [45] со своей исследовательской группой выдвинул интересную гипотезу, названную «кулинарной гипотезой», на основе которой предложил свою теорию происхождения человека. По его мнению, ранние Homo erectus, появившиеся около 1,9 млн лет назад, уже готовили пищу на огне, в результате чего затраты времени на ее усвоение резко снизились (для сравнения: приматы тратят на жевание примерно пять часов в сутки, а австралийские аборигены, охотники-собиратели, готовящие пищу на огне – всего лишь час). Это дало толчок к изменению человеческого организма в целом. Предки-сыроеды рвали мясо зубами, отгрызали от него куски. Приготовленное мясо значительно нежнее и не требует таких усилий. В результате у древнего человека изменились функции зубов и уменьшились мышцы челюстей, в след за чем постепенно стал уменьшаться объем рта, сократилась длина кишечника и объем желудка. Зато увеличился общий размер тела и, что главное -вырос объем мозга.

Поскольку сырая пища требует значительно больше времени на усвоение – практически столько же, сколько и на передвижение, то с переходом на пищу приготовленную древний человек получал дополнительное свободное время, которое мог посвятить охоте и другим полезным делам – он начал развиваться.

Определенная часть ученых видит прямую связь между освоением огня, сокращением длины кишечника и увеличением размера мозга. Они полагают, что длинный кишечник и большой по объему мозг требуют очень много энергии, и потому организму трудно содержать их обоих. Сократив длину кишечника и тем самым снизив потребление энергии, человек получил возможность «отрастить» такие мозги, которыми славятся неандерталец и Homo sapiens.

Эволюционные преимущества использования приготовленной пищи хорошо просматриваются при сравнении пищеварительной системы человека и шимпанзе или других человекообразных обезьян. У человека, как уже говорилось, все органы пищеварения со временем стали меньше, чем у далеких предков, к которым человекообразные обезьяны достаточно близки. Маленький рот, слабые челюсти, мелкие зубы, маленький желудок, короткая прямая кишка- вот отличительные черты Homo sapiens. Интенсивность обмена веществ у человека и шимпанзе одинаковая (с учетом веса тела), в то время как толстый кишечник человека почти вдвое меньше. А именно в этой части пищеварительной системы ферментируется растительное волокно и вырабатываются жирные кислоты, служащие источником энергии. Это означает, что растительное волокно не усваивается человеком с такой же эффективностью, какую мы видим у обезьян. Дело в том, что приматы в основном питаются растительной пищей, в то время как в рационе человека мясо со временем стало играть все большую роль. В середине прошлого века вообще получила распространение теория, что своим возникновением человек обязан мясоедению. Кстати, у хищных млекопитающих кишечник тоже значительно меньше, чем у больших обезьян, а маленький толстый кишечник совсем не приспособлен для переваривания растительных волокон, но прекрасно справляется с всасыванием высококалорийной низковолокнистой мясной пищи. Это обстоятельство в определенной степени роднит нас с хищниками. Но как же быть с тем, что у представителей отряда хищников гораздо больше объем рта, большие и крепкие зубы, мощные челюсти? Здесь мы возвращаемся к тому, с чего начали: нам все это не нужно, поскольку мы, в отличие от них, едим приготовленную пищу. Для жевания мяса, прошедшего термическую обработку, большие усилия не требуются, что и повлекло за собой изменение рта и челюстей, редукцию клыков. Использование приготовленной пищи приводит к тому, что в желудок она попадает в виде маленьких частиц, которые легко перевариваются. Поэтому в желудке они задерживаются обычно всего лишь от часа до двух. У хищников, питающихся сырым мясом, этот процесс протекает значительно дольше. У собак – 2—4 часа, у кошек- 5—6. Если бы мы вздумали вновь перейти на питание сырым мясом, оно просто не успевало бы перевариваться в наших желудках, отвыкших от такой многочасовой процедуры. Даже вегетарианцы по этой причине предпочитают термически обработанную пищу сырой. Сыроедение в наши дни превратилось в диету для тех, кто хочет похудеть – пища у них просто не успевает полностью усвоиться.

Приготовленная пища вызвала не только изменение органов пищеварения человека. С ней изменился и химический состав его рациона, что не могло не сказаться на человеческом организме в целом. Мозг древнего человека увеличился в несколько раз, возросла его социальная активность предка. К тому же рацион древних постепенно становился богаче, что также сказалось на метаболических процессах и повлияло на развитие человека и, в частности, его мозга.

Согласимся: гипотеза выглядит очень заманчивой и логичной, но беда в том, что прямых свидетельств появления кулинарии на огне у ранних эректусов пока не существует, для ее доказательства потребовались бы археологические свидетельства управляемого огня, по крайней мере, 1,8 миллиона лет назад, когда появился первый H. erectus. Именно 1,8 миллиона лет назад стремительного начал расти мозг H. erectus. Но, как уже говорилось, пока убедительные доказательства использования огня свидетельствуют, что это произошло лишь 790 тыс. лет назад.

Более вероятно, все-таки, что люди начали термическую обработку пищи позже, – примерно 350—400 тыс. лет назад. Совершенная в этот период «кулинарная революция» объясняет быстрый рост мозга и уменьшение зубов, связанные уже со становлением сапиенсов и неандертальцев.

Вследствие всего описанного можно сказать, что огонь и кулинария не могли быть ключевым фактором эволюции большого и сложного человеческого мозга. Скорее всего, рост мозга связан с сырой и термически не обработанной белковой пищей.

Но тут возникала другая проблема. Увеличение мозга человека автоматически означало и увеличение головы плода. В результате возросла вероятность гибели при родах младенца или матери, иногда обоих. В любом случае человеческим роженицам теперь требовалась посторонняя помощь, в то время как в природе, в животном мире ничего подобного нет. То есть должно было произойти очень важное событие, чтобы у нас начал расти мозг. Что же это за событие? В данной книге мы не имеем возможности рассмотреть проблемы роста мозга, но в следующей непременно вернемся к ним.

Надо сказать еще и вот о чем. Безусловно, приготовление пищи увеличивает скорость извлечения питательных веществ из мяса примерно на 50% и сокращает время и энергию, необходимые для пережевывания и переваривания. Но тепловая обработка также уменьшает содержание в пище витаминов, к тому же питательные вещества частично теряются в жире и воде, которые удаляются.

Пока ведутся споры, кто именно из наших предков и в какое время сумел покорить огонь, следует сказать, что активно использовать его стали именно сапиенсы. И примерно 40 тысяч лет назад тело Homo sapiens приобрело современный вид тем путем, который так логично описал Рэнгем.

Но возникает вопрос: что побудило наших предков перейти на приготовленную пищу? Казалось бы, набор бактерий в их толстом кишечнике адаптировался к сыроедению и поначалу термически обработанная еда должна была плохо усваиваться. Правда, лабораторные эксперименты показали, что при изменении состава пищи большая часть бактерий погибала, но зато выжившие мутировались и быстро восполнили популяцию, теперь уже способную перерабатывать термообработанную пищу. Однако ответа на поставленный вопрос это не дает.

Укрощение огня

И чтобы подойти к нему вплотную, сначала надо будет посмотреть, как именно человек укротил огонь.

Конечно, начиналось все с того, что первобытные предки просто уносили горящие головни и ветки с мест пожарищ, после чего на их основе разводили костер в пещерах своего обитания и постоянно его поддерживали.

Как заметил Дарвину капитан корабля «Бигль» Роберт Фицрой, когда корабль приплыл к Огненной Земле с ее суровыми климатическими условиями, «эти дикари всегда поддерживают огонь, куда бы они ни плыли и где бы они ни были, будь то в своих каноэ, в своих вигвамах или даже в руке с помощью куска горящего дерева; но они не теряют времени, чтобы разжечь его снова, если произойдет какая-нибудь случайность» [46] Недавние охотники-собиратели, такие как тасманийские аборигены, регулярно носили с собой из лагеря в лагерь огненные палки или рулоны коры, которые горели очень медленно, хотя были вполне способны добывать огонь по своему желанию [47].

Но такой способ добычи огня был крайне ненадежен. Ливень, ураган, нападение враждебных племен постоянно грозили его утратой. Утратив огонь, получить его затем у другого племени было сложно и опасно. Требовалось найти какой-то другой способ его получения.

Принято думать, что древний человек, работая над изготовлением оружия из кремня, нечаянно высекал при этом искры, уловив которые при помощи сухой травы он затем разводил костер. Действительно, элемент случайности в таком получении огня наличествует. Именно так добывали огонь индейцы Южной Америки и эскимосы. И до появления спичек кремниевое огниво и трут были непременным помощником человеку.

Но в значительно большей степени в первобытном мире был распространен способ получения огня путем трения. Можно с уверенностью сказать, что для первобытного человека дерево и огонь были взаимосвязаны. Чтобы в лесу мог начаться пожар, молния должна была ударить в дерево. Дерево в глазах древних как бы хранило в себе огонь, и его надо было извлечь оттуда. На эту мысль наших далеких предков наводило и то обстоятельство, что при трении одной деревяшки о другую они становились более теплыми в местах трения. Способы получения огня таким путем были различны. В одних случаях деревянную пластинку укрепляли и начинали «сверлить» ее деревянной палочкой (как правило, из более твердых древесных пород). В других случаях сравнительно мягкое полено «пилят» бумерангом, изготовленным из твердой древесины. И в том и в другом варианте работа эта требовала большого терпения и сил, поскольку длилась она до тех пор, пока более мягкое дерево не воспламенится. Немалое значение при этом играла погода. Если дождь, как говорится, «висел» в воздухе, добыть огонь было значительно тяжелее, чем во время засухи. Что касается «сверления», то оно было распространено повсеместно, в частности в Африке, в Северной и Южной Америке. «Пилить» дерево предпочитали на Борнео, в Полинезии и Микронезии, а также, если верить дошедшим до нас мифам, на территории, на которой позже возникла Финикия. При этом чаще всего предкам нашим приходилось вновь и вновь «изобретать велосипед», то бишь способ добычи огня.

Есть еще способ добычи огня ударом куска кремня о железный пирит.

Однако археологические свидетельства о том, что пирит использовался в палеолитической деятельности, очень редки. И самая древняя находка с четкими следами его использования датируется началом верхнего палеолита, Ориньякским, около 35 000 лет назад [48]. Это куски кремня, носящие следы износа от ударов для высечения искр.

Но как все же был добыт самый первый огонь? Не отрицая, что в каких-то случаях он действительно был получен случайно, автор этих строк придерживается мнения, что в целом искусственное добывание огня было гениальным всплеском первобытной мысли, результатом намеренной попытки его получения. Возможно, это прозвучит крамольно, но смею утверждать, что стремление к использованию огня было заложено в первобытных на инстинктивном уровне. Никто не учил древнего человека воспроизводству потомства и заботе о нем, обеспечению репродуктивного успеха, добыче средств пропитания. Ради всего этого он готов был сражаться с противником, отстаивая свое право, осознание которого было заложено самой природой. Человек дышит, ест и пьет, когда испытывает голод и жажду, борется за свою жизнь, поскольку в числе прочего в нем заложен инстинкт самосохранения. Использование огня, на мой взгляд, было одной из составляющих этого инстинкта. Почему он пробуждается не сразу? Но ведь и карапуз ползает на четвереньках и месяц и другой, прежде чем решится довериться крепости своих ножек и сделает первый шаг. Он как бы дозревает до этой способности, на которую уже запрограммирован природой. Так и первобытные люди «дорастали» до понимания, что огонь можно получить искусственно. Но «программа» этого действия уже была в них заложена. И лучшим подтверждением этой мысли может служить тот факт, что получать огонь искусственным (причем очень схожим) путем люди начали в одно и то же историческое время, самостоятельно НА РАЗНЫХ КОНТИНЕНТАХ.

Может возникнуть и другой вопрос. Если древний человек изначально был «запрограммирован» на способность разводить огонь, почему никто другой из приматов не сумел сделать это? В старину путешественникам по Африке случалось заставать такую картину: на их стоянку с еще не потухшим костром выходили обезьяны и грелись у огня. Но когда тот угасал, они, хоть и неохотно, расходились. Очевидно, о возможности продлить жизнь костра, подбросив в него хворост и сучья, они просто не догадывались [49].

И, возможно, ответ заключается в том что, человечество на каком -то историческом отрезке переходило черту, после которой приобретало новые навыки и новые культурные приобретения, которые прочно усваивались на генетическом уровне. А почему это происходило и какие события послужили тем рычагом, после которого люди сознательно сначала поддерживали огонь, а затем и добывали его, мы с вами разберем ниже.

Цена и важность огня

Огонь может быть лучше понят как инструмент, который использовался только тогда, когда затраты на его производство и обслуживание перевешивались выгодами.

Использование огня для приготовления пищи, дает большие преимущества в виде экономии калорий. Эксперименты показали, что некоторые клубни, мясо и даже богатые маслом семена становятся более легко усваиваемыми после варки [50]. Риск пищевых заболеваний снижается при употреблении приготовленной пищи [51]. Некоторые растительные продукты вообще доступны для переваривания только после их термической обработки, из-за уменьшения при этом токсинов и других антифедантов [52].

Употребляя вареную пищу, он получал необходимое количество калорий из сравнительно низкокалорийной пищу. Затрачивая меньше энергии на переваривание пищи, человек получал также возможность тратить больше калорий на другие задачи. [53].

Но несмотря на явные преимущества, которые несло с собой использование огня, он также может провоцировать негативные последствия для здоровья людей. Использование огня подразумевает частое воздействие опасных соединений из дыма и нагретой пищи, риск получения травм или смерти от горения и долгосрочный риск для здоровья от вдыхания дыма [54]. Ученые попытались выяснить, происходил ли генетический отбор, в частности, для вариантов генов, которые отвечают за детоксикацию, в процессе использования огня должны были формироваться гены, которые могли улучшить этот процесс, создать повышенную устойчивость к токсичным соединениям дыма и огня. Были исследованы аллели (различные формы одного и того же гена, определяющие направление развития конкретного признака) у неандертальцев, денисовцев, современных людей, а также шимпанзе и горилл по полиморфизмам генов, связанных с привычным воздействием дыма. Недавние генетические исследования показали, что современные люди (Homo sapiens), а не неандертальцы, денисовцы или приматы, имеют фиксированный производный вариант гена (AHR), который способен нейтрализовать неблагоприятное воздействие токсичных веществ огня и уменьшить вредное действие полициклических ароматических углеводородов из группы химических веществ, которые выделяют дым и обугленные продукты. [55] Это говорит о том, что среди Homo sapiens негативные последствия от дыма были меньше, чем у других наших родственников и приматов. Также предрасположенность к курению у нас намного выше, чем у неандертальцев, денисовцев и приматов. Правда, другие исследования не нашли убедительных доказательств, что между неандертальцами и современными людьми была большая разница в генах и аллелях, которые отвечали за детоксикацю [56].

И все-таки что побудило древнего человека перейти на термически обработанную пищу? Вкусовые предпочтение? Это нам она кажется вкуснее. А первобытный человек, микрофлора кишечника которого была адаптирована к сырой пище, с нами бы не согласился. Процесс привыкания и перестройки организма был медленным. Довольно длительный период древние употребляли параллельно сырую и приготовленную пищу – в соответствии со сложившимися обстоятельствами. То есть важно было добыть мясо, а в каком виде его съесть— это был уже второй вопрос. Более того, пока шел процесс привыкания, первобытному человеку приходилось заставлять себя есть вареное или жареное мясо. Только со временем наши вкусовые рецепторы изменились настолько, что теперь считается приготовленная еда для нас вкуснее сырой.