Warmes Essen und Hirn-Wachstum Aus dem Topf in den Kopf

Forscher vermuten, dass gekochtes Essen einst das Gehirn der Urmenschen wachsen ließ. Doch noch ist unklar, wann unsere Vorfahren überhaupt kochen lernten.

Von Ann Gibbons

An einem kalten Winterabend vor zehn Jahren lag Richard Wrangham vor dem Kamin in seinem Haus in Boston. Die Flammen trugen seine Gedanken zu den ersten Vorfahren des Menschen, die ein solches Feuer zum Kochen benutzt hatten.

Neadertaler-Modell: Energie gespart durch Fleischkonsum

(Foto: Foto: dpa)

Er stellte sich eine kleine Gruppe Homo erectus vor, die um ein Lagerfeuer in Afrika kauerte und das Bein eines Gnus rösteten und versengte Stücke Knollenfrüchte teilten. Kochen ist eine der wenigen Tätigkeiten, die nur der Mensch nutzt, das wusste der Primatologe von der Harvard Universität.

Er wusste auch, dass die Vorverdauung des Essens beim Kochen dem Menschen hilft, beim Verdauen Energie zu sparen. Und plötzlich erkannte er, dass das Kochen den Vormenschen einen großen Evolutionsvorteil verschafft haben könnte. Es ermöglichte seiner Theorie zufolge das dramatische Wachstum des Gehirns.

Für Wrangham liegt im Kochtopf die Antwort auf ein großes Rätsel der menschlichen Entwicklung: Woher nahmen die Menschen die Energie, um sich große Gehirne leisten zu können?

Das zentrale Nervensystem von Homo sapiens ist unersättlich. Beim ruhigen Neugeborenen verbraucht das Gehirn 60 Prozent der Energie. Beim Erwachsenen sind es 25 Prozent; Affen betreiben ihre Gehirne im Mittel mit etwa acht Prozent der aufgenommenen Energie.

Insgesamt aber verbrauchen Menschen nicht mehr Kalorien als vergleichbare Tiere - kleine Frauen haben etwa die gleiche Stoffwechselrate wie große Schimpansen.

Energieschub aus Fleisch

Menschen sparten Energie, indem sie ihren Verdauungstrakt verkleinerten, sobald sie auf eine höherwertige Kost mit mehr Fleisch umgestiegen waren, lautet die gängige Erklärung dafür.

Wrangham aber glaubt, dass unsere Vorfahren außerdem mit dem Kochen anfingen, sodass sie die gleiche Kalorienzahl mit weniger Aufwand zu sich nehmen konnten.

Die Idee aus den späten neunziger Jahren untermauert der Primatologe nun mit einer großen Menge neuer Daten. "Schon kleine Änderungen in der Kost können große Effekte für das Überleben und die Fortpflanzung haben", sagt er.

Manche seiner Kollegen sind enthusiastisch. Die neuen Ergebnisse zeigten, "welche grundlegende Bedeutung das Energiebudget für die menschliche Evolution hat", sagt Robert Foley von der Universität im britischen Cambridge.

Aber nicht alle Forscher sind überzeugt, dass schon vor 1,6 Millionen Jahren die erste Mahlzeit gekocht wurde, als sich bei der Art Homo erectus das Gehirn dramatisch vergrößerte.

Sogar die Wissenschaftler, die die These vom Kochen kritisch sehen, stimmen jedoch zu, dass im Energiebudget der Vormenschen etwas Entscheidendes passiert sein muss. In der Zeit zwischen 1,9 Millionen und 200.000 Jahren vor der Gegenwart haben die Vorfahren des Menschen die Größe des Gehirns verdreifacht.

Ein Schlüssel dazu war offenbar Fleischkonsum. Schon die ältesten Steinwerkzeuge, 2,7 Millionen Jahre alte Artefakte aus Gona in Äthiopien, benutzten Hominiden, um Aas zu zerlegen.

Aber bis sich die Anatomie veränderte, dauerte es über eine Million Jahre. Erst ein 1,6 Millionen alter Erectus-Schädel hatte doppelt so viel Gehirn wie die Köpfe älterer Arten, sagt der Paläoanthropologe Alan Walker von der Pennsylvania State University. Zu jener Zeit, zeigen Funde, schleppte Homo erectus Tierkadaver in seine Lager. Seine Zähne, Kiefer und Därme wurden kleiner.

Pythonschlangen als Vorkoster

Die übliche Erklärung ist, dass der Vormensch ein besserer Jäger und Aas-Sucher war als seine Vorgänger.

Aber eine Kost aus Gnu-Tartar und Antilopen-Sashimi allein könne die dramatische Veränderung nicht erklären, sagt Wrangham. Andere Tiere hätten sich an rohes Fleisch mit größeren Zähnen angepasst. Homo erectus müsse also begonnen haben, die Beute zu braten, mit Wurzelgemüse als Beilage oder Ersatz, wenn die Jäger erfolglos waren. "Kochen produziert weiches, energiereiches Essen", sagt er.

Er hat das im Labor zusammen mit Stephen Secor von der University of Alabama nachvollzogen. Secor untersucht den Stoffwechsel von Amphibien und Reptilien.

Darum setzte das Team einen Vergleichstest mit 24 Pythonschlangen aus Burma an. Sie bekamen ihr Fleisch entweder gekocht oder roh. Den Energieverbrauch beim Verdauen maßen die Forscher über den Sauerstoffbedarf. Bekamen die Schlangen gekochtes Fleisch, sparten sie fast 13Prozent Energie.

Auch eine Pilotstudie mit Mäusen stützt Wranghams These: Bei einer Ernährung mit gekochtem Fleisch nahmen die Nager in fünf Wochen um 29 Prozent mehr an Gewicht zu als Artgenossen, die rohes Fleisch bekamen. Den vorläufigen Ergebnissen zufolge waren sie auch um vier Prozent länger, obwohl sie insgesamt weniger Kalorien zu sich nahmen.

Das Kauen verbrauchte Energie

Die Hitze des Kochfeuers geliert die Collagenmatrix im Fleisch und öffnet eng-verwobene Kohlenhydrat-Moleküle in Pflanzen, sodass die Nährstoffe einfacher zu absorbieren sind. Das senkt die Zeit beim Kauen. Schimpansen brauchen im Mittel fünf Stunden, um ihre Nahrung zu kauen, während Jäger und Sammler, die ihr Essen kochen, nur eine Stunde pro Tag kauen.

"Das ist so eine schöne Erklärung", sagt Leslie Aiello, Präsident der Wenner-Gren-Stiftung in New York. Auch sie interpretiert die kleineren Zähne von Homo erectus so, dass er nicht mehr viel harte Nahrung kauen musste. "Wenn wir nur Belege für Feuer hätten!"

Tatsächlich ist das der Stolperstein für Wranghams These: Kochen erfordert die Kontrolle über Feuer. Unbestreitbare Beweise für das gewohnheitsmäßige Kochen wären Feuerstellen aus Stein oder Kochgefäße aus Ton.

Doch die ältesten Funde von verkohlten Feuersteinen, Samen und Holz in einem Feuerstellen-ähnlichem Muster sind 790.000 Jahre alt und stammen aus Israel. Das wäre für seine Theorie viel zu spät, räumt Wrangham ein. Belege für Feuer seien aber oft zweideutig.

Tatsächlich interpretiert ein Dutzend Arbeitsgruppen Funde als Belege für Lagerfeuer, die fast alt genug für Wranghams These sind. Der Paläoanthropologe Jack Harris von der Rutgers University zum Beispiel hat verbrannte Steinwerkzeuge und verbrannten Ton in der Olduvai-Schlucht in Tansania und in Koobi Fora in Kenia gefunden, die 1,5 Millionen Jahre alt sind. Spuren des Homo erectus gibt es an beiden Stellen.

Vielleicht nur ein Buschfeuer

Aber wo es einmal Rauch gab, brannte nicht unbedingt auch ein Kochfeuer. Keine der Forschergruppen kann ausschließen, dass natürlich entstandene Brände die verkohlten Spuren hinterlassen haben. Harris jedoch argumentiert, dass Kochfeuer 600 bis 800 Grad Celsius erreichen, während Buschfeuer bisweilen nur 100 Grad heiß werden.

Die Experten für den Homo erectus sind dennoch nicht überzeugt, dass die Vormenschen Köche waren. Walker sagt, man hätte sonst Spuren von Lagerfeuern mit Knochen- oder Werkzeugfunden in der Nähe entdeckt.

Der Neurobiologe John Allman vom California Institute of Technology in Pasadena ergänzt: "Ich glaube, Wranghams Ablauf ist falsch. Kochen ist erst mit dem rapiden Wachstum des Gehirns beim Neandertaler verknüpft." Auch der Paläoanthropologe Loring Brace von der University of Michigan sagt: "Feuer hatten die Vormenschen schon vor etwa 800.000 Jahren unter Kontrolle, aber sie haben es weniger als 200.000 Jahre systematisch genutzt, um Speisen darauf zuzubereiten."

Der Mangel an Beweisen bringt nicht alle Fachleute dazu, Wranghams These zu verwerfen. Carel van Schaik von der Universität Zürich glaubt, dass das Kochen früh eine wichtige Rolle gespielt habe, zusammen mit anderen Anpassungen, die ein größeres Gehirn erlaubten.

Leslie Aiello sagt, das Wachstum im Kopf war offenbar ein glücklicher Zufall, mehrere Faktoren hätten sich gegenseitig verstärkt: mehr Fleischkonsum, ein verkleinerter Darm, das Kochen und vielleicht eine größere Effizienz beim aufrechten Gehen und Laufen.

Die Reihenfolge dieser energiesparenden Neuerungen steht im Zentrum der Debatte zwischen den Forscher. Beweise für das Kochen sind am schwersten zu finden. "Aber die Fäden laufen allmählich zusammen", sagt Aiello.

Dieser Text entstammt der aktuellen Ausgabe von Science, dem internationalen Wissenschaftsmagazin herausgegeben von der AAAS. Deutsche Bearbeitung: Christopher Schrader.