Dans une revue publiée dans la revue Biologie des communications, des chercheurs américains ont décrit le rôle potentiel et les avantages des aliments fermentés de manière externe dans le déclenchement de l’expansion du cerveau des hominidés. Ils ont ensuite discuté du pouvoir explicatif de leur « hypothèse de fermentation externe » et ont étudié les pratiques alimentaires pertinentes dans les cultures humaines.
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Sommaire
Arrière-plan
Le volume du cerveau humain a triplé au cours de l’évolution. Bien que l’expansion du cerveau ait été étudiée en termes d’étendue et de délais, les mécanismes sous-jacents à cette modification sont mal compris. Diverses hypothèses ont été proposées à cet égard. L’« hypothèse des tissus coûteux » suggère que l’agrandissement du cerveau humain a nécessité une réaffectation des ressources du système digestif. Cela est évident dans le fait que le tractus gastro-intestinal humain est 60 % plus petit que celui des primates. Cependant, étant donné que l’intestin lui-même est responsable de l’absorption des nutriments, d’autres études ont suggéré qu’un cerveau plus grand ne pourrait soutenir une forme physique nette que si les coûts énergétiques étaient ajustés par des changements alimentaires, comme une augmentation de la consommation de viande ou de tubercules. Une autre modification diététique aurait pu être la cuisine, qui fournissait des calories et une nutrition appropriées pour soutenir une augmentation de la taille du cerveau et une réduction de la taille des intestins. Cependant, l’utilisation contrôlée du feu nécessiterait un niveau raisonnable de capacités cognitives, qui pourraient ne pas être présentes chez les hominidés ayant un rapport cerveau/corps inférieur.
Compte tenu des limites des hypothèses ci-dessus, il reste une lacune dans notre compréhension des déclencheurs de l’encéphalisation initiale. Pour répondre à ce besoin, les chercheurs de la présente revue ont proposé « l’hypothèse de la fermentation externe » et discuté des preuves à l’appui.
Fermentation interne
Dans le tractus gastro-intestinal humain, en particulier dans le côlon, les bactéries symbiotiques décomposent les matières alimentaires organiques en nutriments tels que les acides gras à chaîne courte, un processus appelé fermentation interne. Il fournit de l’énergie supplémentaire à partir de fibres non digérées, améliore l’absorption des vitamines et des minéraux et permet également la dégradation des facteurs antinutritionnels (ANF) présents dans les aliments.
La fermentation externe et son rôle dans l’expansion cérébrale
D’autre part, la fermentation externe se produit lorsque la dégradation des aliments est provoquée par des bactéries présentes dans l’environnement ou à la surface des aliments. La fermentation externe offre des avantages similaires à la fermentation interne. Il améliore la santé intestinale de l’hôte en contribuant à sa microflore, améliore l’absorption des nutriments, améliore la biodisponibilité des nutriments en décomposant les ANF et aide à convertir les substances toxiques en matières comestibles. De plus, la fermentation externe améliore l’immunité de l’hôte, car les bactéries probiotiques ingérées colonisent l’intestin et empêchent la colonisation d’agents pathogènes dans la région.
Une représentation schématique de l’hypothèse de fermentation externe.
Selon les chercheurs, le côlon a connu une réduction significative de 74 % au cours de l’évolution, ce qui indique un besoin réduit de décomposer les aliments d’origine végétale. L’hypothèse de la fermentation externe affirme que ce changement pourrait potentiellement être une adaptation suite à l’ingestion d’aliments fermentés de manière externe.
La faisabilité de la fermentation externe a été discutée plus en détail, en émettant l’hypothèse que les premiers hominidés auraient pu transporter et stocker de la nourriture, déclenchant involontairement la fermentation externe. Au fil du temps, cette pratique a peut-être évolué vers un phénomène culturellement renforcé, contribuant à l’expansion cérébrale et au développement cognitif des hominines.
Avantages explicatifs de la présente hypothèse par rapport aux autres
Plusieurs avantages explicatifs de l’hypothèse de la fermentation externe ont été identifiés par rapport aux hypothèses précédentes. Comparée aux modifications alimentaires telles que la récolte des tubercules, la consommation de viande et la cuisine, la consommation d’aliments fermentés de manière externe nécessite des capacités cognitives bien inférieures. Les aliments fermentés confèrent tous les avantages des aliments cuits sans nécessiter de planification, de coordination sociale ou d’attention particulière. La fermentation semble plus susceptible d’être découverte que, par exemple, le feu nécessaire à la cuisson. De plus, les feux doivent être entretenus activement, alors que la fermentation est un processus passif. La fermentation est également une alternative plus simple aux autres techniques intensives de conservation des aliments. Les chercheurs suggèrent que les hominidés dotés de capacités cognitives plus faibles et d’un cerveau plus petit pourraient avoir accompli la fermentation plus facilement que d’autres méthodes.
Pratiques de fermentation actuelles
La technologie de fermentation d’aujourd’hui est très évoluée et répandue. Partout dans le monde, des personnes parviennent à fermenter toutes sortes d’aliments provenant de sources variées, dans différentes conditions climatiques et à différentes échelles de temps. Les chercheurs ont dressé une liste de ces exemples et les ont utilisés comme preuves pour étayer la plausibilité, l’acceptabilité culturelle et l’universalité de la fermentation.
Tester l’hypothèse
Pour tester l’hypothèse de la fermentation externe, les chercheurs suggèrent diverses voies, notamment l’examen des changements génétiques liés aux processus métaboliques, digestifs et immunitaires affectés par la fermentation externe, l’analyse des gènes des récepteurs olfactifs pour une sélection positive potentielle liée à la détection des aliments fermentés et l’étude des changements dans le microbiome humain comparé à celui des singes apparentés. Ils soulignent la nécessité de recherches empiriques, notamment d’études microbiologiques, d’analyses comparatives et d’investigations génétiques et génomiques, pour étayer ou infirmer leur hypothèse.
Conclusion
Les chercheurs de la présente revue proposent «l’hypothèse de la fermentation externe», suggérant que l’adoption de la technologie de fermentation par les premiers hominidés était un mécanisme clé pour l’expansion du cerveau humain et la réduction de l’intestin. Ils suggèrent que la conversion de la fermentation intestinale en une pratique externe pourrait avoir été une innovation significative, établissant les conditions métaboliques pour la sélection de l’expansion cérébrale. La présente revue offre de nouvelles perspectives sur l’évolution de l’alimentation humaine et de l’anatomie de l’intestin et du cerveau, invitant à des commentaires et à des tests expérimentaux pour valider davantage l’hypothèse.
