A meglepő eredmények arra utalnak, hogy a korai modern embereknek nem feltétlenül kellett eszközöket és főzést használniuk a magas tápanyagtartalmú, kemény ételek, például a diófélék – és talán a kevésbé kemény ételek, például a hús – feldolgozásához, de lehet, hogy elvesztették a nagyon kemény ételek, például a gumók vagy levelek fogyasztásának képességét.

Az ausztrál kutatók az első ilyen jellegű összehasonlítás során megállapították, hogy a könnyű felépítésű emberi koponya sokkal hatékonyabb harapással rendelkezik, mint a csimpánz, a gorilla és az orángután, valamint családunk két őskori tagja, az Australopithecus africanus és a Paranthropus boisei.

Megállapították, hogy a modern ember viszonylag nagy harapóerőt tud elérni a kevésbé erős állkapocsizmokkal. Röviden, az emberi koponyának nem kell olyan robosztusnak lennie, mert egy adott harapóerő esetén az emberi koponyára ható erők összege sokkal kisebb.

Ezek az eredmények megmagyarázzák a modern ember nagyon vastag fogzománcának látszólagos ellentmondását is – ez a tulajdonság más fajoknál jellemzően nagy harapóerőkkel jár együtt. A vastag zománc és a nagy emberi foggyökerek jól alkalmazkodtak ahhoz, hogy harapáskor nagy terhelést vegyenek fel.

A tanulmány a Proceedings of the Royal Society B című folyóiratban jelent meg a Dr. Stephen Wroe, az UNSW Biológiai, Föld- és Környezettudományi Karának Számítógépes Biomechanikai Kutatócsoportja által vezetett csoport tanulmányában. Kifinomult háromdimenziós (3D) végeselem-elemzéssel hasonlították össze valódi koponyák digitális modelljeit, amelyeket CAT-szkenneléssel vizsgáltak.

A mérnöki tudományokból adaptált technika rendkívül részletes képet ad arról, hogy a tényleges helyzetek utánzására tervezett terhelések hatására hol lépnek fel feszültségek az anyagokban. Wroe kutatócsoportja korábban már használta ezt a megközelítést olyan különböző élő és kihalt fajok állkapocsmechanikájának tanulmányozására, mint a nagy fehér cápa és a kardfogú tigris.

Ez az eredmény megkérdőjelezi azokat a korábbi feltételezéseket, amelyek szerint a kevésbé robusztus koponya evolúciója a modern embernél a gyengébb harapásért cserébe történt, vagy szükségszerűen a viselkedésbeli változásokra adott válasz volt, például a puhább ételekre való áttérés vagy az ételek nagyobb mértékű feldolgozása szerszámokkal és főzéssel. Azt is feltételezték, hogy az emberi állkapocs izmai azért csökkentek, hogy helyet csináljanak a nagyobb agynak.

“Bármennyire is hihetőnek tűnnek ezek az elképzelések, nagyon kevés összehasonlító adaton alapultak: például nincsenek tényleges feljegyzések a harapás erejéről, amelyeket más majomfajok élő tagjaitól gyűjtöttek volna” – mondja Dr. Wroe. “Kiderült, hogy egyáltalán nem nyámnyila harapásunk van – nagyon hatékony és erőteljes.”

“Amikor függőleges síkban lefelé harapunk, az állkapocs hátsó részén a harapásunk körülbelül 40-50%-kal hatékonyabb, mint az összes emberszabású majomé. Még hatékonyabb, amikor az állkapocs elülső részén harapunk.”

“Ebben a tanulmányban csak két kihalt hominint vizsgáltunk, de méretünkhöz képest mi, emberek, a maximális harapási erő tekintetében hasonlóak vagyunk ezekhez a fosszilis fajokhoz, amelyek közé tartozik a különösen masszív koponyájáról és állkapocsizmairól híres “diótörő ember” is. A méret számít, de a hatékonyság még inkább – és az emberek nagyon hatékony harapdálók.”

“Fontos azonban, hogy tanulmányunk a maximális harapóerők rövid idő alatt történő létrehozására összpontosít. Más fajok állkapcsa talán jobban alkalmazkodott a rágás hosszú ideig tartó fenntartásához. Ez azt jelenti, hogy bár az ember az emberszabású majmokkal egy szinten van abban a képességében, hogy gyorsan feltörjön egy kemény tárgyat, például egy nagy diót, vagy feldolgozzon kevésbé kemény ételeket, például húst, kevésbé jól alkalmazkodhat olyan kemény anyagok feldolgozásához, mint a levelek vagy a bambusz, ami hosszú ideig tartó rágást igényel.”

A kutatócsoportban az UNSW munkatársai, Toni Ferrara, Darren Curnoe és Uphar Chamoli, valamint Colin R. McHenry, a Newcastle-i Egyetem munkatársai vettek részt, és a vizsgálatot az Ausztrál Kutatási Tanács támogatta.