There's Something Fishy About Human Brain Evolution
ScienceDaily (Feb. 22, 2006) — Forget the textbook story about tool use and language sparking the dramatic evolutionary growth of the human brain. Instead, imagine ancient hominid children chasing frogs. Not for fun, but for food.

According to Dr. Stephen Cunnane it was a rich and secure shore-based diet that fuelled and provided the essential nutrients to make our brains what they are today. Controversially, according to Dr. Cunnane our initial brain boost didn't happen by adaptation, but by exaptation, or chance.
"Anthropologists and evolutionary biologists usually point to things like the rise of language and tool making to explain the massive expansion of early hominid brains. But this is a Catch-22. Something had to start the process of brain expansion and I think it was early humans eating clams, frogs, bird eggs and fish from shoreline environments. This is what created the necessary physiological conditions for explosive brain growth," says Dr. Cunnane, a metabolic physiologist at the University of Sherbrooke in Sherbrooke, Quebec.
The evolutionary growth in hominid brain size remains a mystery and a major point of contention among anthropologists. Our brains weigh roughly twice as much as our similarly sized earliest human relative, Homo habilis two million years ago. The big question is which came first -- the bigger brain or the social, linguistic and tool-making skills we associate with it?
But, Dr. Cunnane argues that most anthropologists are ignorant or dismissive of the key missing link to help answer this question: the metabolic constraints that are critical for healthy human brain development today, and for its evolution.
Human brains aren't just comparatively big, they're hungry. The average newborn's brain consumes an amazing 75-per cent of an infant's daily energy needs. According to Dr. Cunnane, to fuel this neural demand, human babies are born with a built-in energy reservoir -- that cute baby fat. Human infants are the only primate babies born with excess fat. It accounts for about 14 per cent of their birth weight, similar to that of their brains.
It's this baby fat, says Dr. Cunnane, that provided the physiological winning conditions for hominids' evolutionary brain expansion. And how were hominid babies able to pack on the extra pounds? According to Cunnane their moms were dining on shoreline delicacies like clams and catfish.
"The shores gave us food security and higher nutrient density. My hypothesis is that to permit the brain to start to increase in size, the fittest early humans were those with the fattest infants," says Dr. Cunnane, author of the book Survival of the Fattest, published in 2005.
Unlike the prehistoric savannahs or forests, argues Dr. Cunnane, ancient shoreline environments provided a year-round, accessible and rich food supply. Such an environment was found in the wetlands and river and lake shorelines that dominated east Africa's prehistoric Rift Valley in which early humans evolved.
Dr. Cunnane points to the table scrap fossil evidence collected by his symposium co-organizer Dr. Kathy Stewart from the Canadian Museum of Nature, in Ottawa. Her study of fossil material excavated from numerous Homo habilis sites in eastern Africa revealed a bevy of chewed fish bones, particularly catfish.
More than just filling the larder, shorelines provided essential brain boosting nutrients and minerals that launched Homo sapiens brains past their primate peers, says Dr. Cunnane, the Canada Research Chair in Brain Metabolism and Aging.
Brain development and function requires ample supplies of a particular polyunsaturated fatty acid: docosahexaenoic acid (DHA). DHA is critical to proper neuron function. Human baby fat provides both an energy source for the rapidly growing infant grey matter, and also, says Dr. Cunnane, a greater concentration of DHA per pound than at any other time in life.
Aquatic foods are also rich in iodine, a key brain nutrient. Iodine is present in much lower amounts from terrestrial food sources such as mammals and plants.
It was this combination of abundant shoreline food and the "brain selective nutrients" that sparked the growth of the human brain, he says.
"Initially there wasn't selection for a larger brain," argues Dr. Cunnane. "The genetic possibility was there, but it remained silent until it was catalyzed by this shore-based diet."
Dr. Cunnane acknowledges that for the past 20 years he's been swimming upstream when it comes to convincing anthropologists of his position, especially that initial hominid brain expansion happened by chance rather than adaptation.
But, he says, the evidence of the importance of key shoreline nutrients to brain development is still with us -- painfully so. Iodine deficiency is the world's leading nutrient deficiency. It affects more than a 1.5 billion people, mostly in inland areas, and causes sub-optimal brain function. Iodine is legally required to be added to salt in more than 100 countries.
Says Dr. Cunnane: "We've created an artificial shore-based food supply in our salt."

Er is iets Fishy met betrekking tot Human Brain Evolution
ScienceDaily (feb. 22, 2006) - Vergeet het tekstboek verhaal over gereedschap gebruik en de taal als zijnde de oorzaak van de dramatische evolutionaire groei van het menselijk brein. In plaats daarvan, denk je in dat de ancient hominide kinderen op kikkers joegen. Niet voor de lol, maar voor voedsel.

Volgens Dr Stephen Cunnane was het een rijk en tamelijk gegarandeerd waterkant dieet dat de brandstof leverde en de essentiële voedingsstoffen om onze hersenen te maken wat ze nu zijn. Weliswaar controversieel, maar volgens Dr Cunnane onze eerste Brain Boost gebeurde niet door aanpassing, maar door exaptation, of toeval.
"Antropologen en evolutionaire biologen wijzen meestal op zaken als de opkomst van de taal en gereedschap maken om de enorme expansie van de vroege hominiden hersenen te verklaren. Maar dit is een Catch-22. Iets moest een begin maken met het proces van de hersen uitbreiding  en ik denk dat het het eten van mosselen, kikkers, vogel eieren en vis van de waterkant omgeving was. Dit is wat de noodzakelijke fysiologische omstandigheden creëerde voor een explosieve groei van de hersenen, "zegt Dr Cunnane, een metabole fysioloog aan de universiteit van Sherbrooke in Sherbrooke, Quebec.
De evolutionaire groei in omvang van de hominide hersenen blijft een mysterie en een belangrijk twistpunt onder antropologen. Onze hersenen wegen ongeveer twee keer zoveel als onze vroegste menselijke familielid van vergelijkbare grootte, Homo habilis twee miljoen jaar geleden. De grote vraag is wat kwam het eerst  - de grotere hersenen of de sociale, taalkundige en gereedschaps vaardigheden die we er mee associëren?
Maar, Dr Cunnane stelt dat de meeste antropologen onwetend zijn of afwijzend mbt de belangrijkste ontbrekende schakel om te helpen deze vraag te beantwoorden: de metabole beperkingen die kritisch zijn voor een gezonde menselijke ontwikkeling van de hersenen van vandaag, en voor de evolutie ervan..
Menselijke hersenen zijn niet alleen relatief groot, ze hebben honger. De hersenen van de gemiddelde pasgeborene verbruiken een verbazingwekkende 75-procent van de dagelijkse energie behoefte van een kind . Volgens Dr Cunnane, om aan deze neurale brandstof behoefte te voldoen, zijn menselijke baby's geboren met een ingebouwde energie voorraad - - dat schattige baby vet. Menselijke zuigelingen zijn de enige primaten baby's geboren met overtollig vet. Goed voor ongeveer 14 procent van hun geboortegewicht, vergelijkbaar met dat van hun hersenen.
Het is dit babyvet, zegt Dr Cunnane, dat de fysiologische succes voorwaarden schiep voor de evolutionaire hersenen expansie van de mensachtigen . En hoe waren mensachtige baby's in staat de extra kilo's in te slaan? Volgens Cunnane dineerden hun moeders aan de kustlijn van delicatessen zoals kokkels en meerval.
"De waterkant gaf ons de voedselzekerheid en een hogere nutriënten dichtheid. Mijn hypothese is dat voor de hersenen te beginnen toe te nemen in omvang, de sterkste vroege mens was die met de dikste baby's," zegt Dr Cunnane, auteur van het boek Overleving van de dikste, gepubliceerd in 2005.
In tegenstelling tot de prehistorische savannen of bossen, Dr Cunnane betoogt, oude kustlijn omgevingen verschaften het hele jaar door, een toegankelijke en rijke voedselvoorziening. Een dergelijke omgeving was te vinden in de wetlands en rivieren en meren kustlijnen die de prehistorische Rift Valley ten oosten van Afrika waar de vroege mens evolueerde domineerden.
Dr Cunnane wijst naar de tafel afval fossiele bewijsmateriaal verzameld door zijn symposium mede-organisator Dr Kathy Stewart van het Canadian Museum of Nature in Ottawa. Haar studie van fossiele materiaal opgegraven uit tal van Homo habilis locaties in Oost-Afrika bracht een grote hoeveelheid gekauwde visgraten, met name meerval.
Meer dan alleen het vullen van de voorraadkast, de waterkant verschafte essentiële hersenen stimulerende voedingsstoffen en mineralen die de hersenen van Homo sapiens voorbij hun buren primaten lanceerden, zegt Dr Cunnane, het Canada Research Voozitter in hersenstofwisseling en veroudering.
Ontwikkeling en functioneren van de hersenen vereist een ruime aanvoer van een bepaalde meervoudig onverzadigde vetzuren: docosahexaeenzuur (DHA). DHA is essentieel voor een goede neuron functie. Menselijke baby vet levert zowel een bron van energie voor de snel groeiende baby hersen materie, als ook, zegt Dr Cunnane,  voor een grotere concentratie van DHA per pond dan op enig ander moment in het leven.
Aquatische levensmiddelen zijn ook rijk aan jodium, een belangrijke voedingsstof voor de hersenen. Jodium is aanwezig in veel lagere hoeveelheden in voedselbronnen van de vaste wal, zoals zoogdieren en planten.
Het was deze combinatie van overvloedige waterkant voedsel en de "brain selectieve voedingsstoffen" dat de groei van de menselijke hersenen aanwakkerde, zegt hij.
"Aanvankelijk was er geen selectie voor een groter brein," stelt Dr Cunnane. "De genetische mogelijkheid was er, maar het bleef stil totdat het werd gekatalyseerd door dit wal dieet."
Dr Cunnane erkent dat gedurende de afgelopen 20 jaar hij tegen de stroom heeft moeten zwemmen als het gaat om antropologen te overtuigen  van zijn positie, in het bijzonder dat de eerste mensachtige hersen uitbreiding gebeurde door het toeval in plaats van aanpassing.
Maar, zegt hij, het bewijs van de belangrijkheid van de waterkant voedingsstoffen voor ontwikkeling van de hersenen is hier nog steeds - pijnlijk. Jodiumtekort is 's werelds grootste voedingstekort. Het komt voor bij meer dan een 1,5 miljard mensen, voornamelijk in het binnenland, en de oorzaak van sub-optimale hersenfunctie. Jodium is wettelijk verplicht  toegevoegd aan zout in meer dan 100 landen.
Zegt Dr Cunnane: "We hebben een kunstmatige waterkant voedselvoorziening in ons zout gemaakt."