人類の脳進化を支えたのは果物の糖だった？ Science誌掲載論文がケトーシス祖先説に異議
2026年8月9日 21:12
過去400万年にわたる人類の脳の進化を、主として果物やハチミツに含まれる自然の糖分が支えていたとする研究が、2026年8月6日付のScience誌に掲載された。この研究は、人類の祖先が主にケトーシス状態で生きていたとする、ケトジェニックダイエットをめぐる進化論的主張に疑問を投げかける。現代の食生活を考える上では、果物などに含まれる自然糖と精製糖を区別する必要がある。
■脳はタンパク質ではなくグルコースを必要とする
過去400万年の大半において、人間を人間たらしめている脳を支えたのは、果物由来の糖だった。現代の食事をめぐる俗説に登場するプロテインシェイクでも、低炭水化物食の支持者が好む脂肪の多い肉でもなく、進化栄養学の説明でしばしば引き合いに出される加熱した穀物や塊茎でもなかった。
Science誌に掲載された新研究によると、言語や記憶、文明を担う脳は、その歴史の大半において、採集生活を送る霊長類が熱帯の木々から手に入れられる食物、すなわち熟した果物、甘いハチミツ、そしてそれらに含まれる自然の糖分を主なエネルギー源としていた。
シドニー大学チャールズ・パーキンス・センターの人間栄養学名誉教授で、グリセミック指数（GI）の世界的な専門家の一人であるジェニー・ブランド＝ミラー教授が主導したこの論文は、数十年にわたる古人類学上の説明が見落としてきた、具体的で検証可能な主張を提示している。それは、脳はタンパク質を燃料にできず、人類の先史時代の大半には加熱調理が存在せず、火の利用以前に広く入手できた食事由来のグルコース源は果物とハチミツだったというものだ。
400万年にわたるヒト族（ホミニン）の進化を対象とした計算モデルに基づくこの一連の推論は、単純でありながら、これまで見過ごされてきたと研究者らは述べている。
■なぜ脳はタンパク質ではなくグルコースの問題なのか
脳は、知られている動物の器官の中でも代謝コストが最も高い。成人では体重の約2％しか占めないにもかかわらず、安静時エネルギーの5分の1を消費する。5歳児では、その割合が安静時総代謝量の3分の2にまで上昇する。400万年にわたるヒト族の進化で、脳の大きさはアウストラロピテクス・アファレンシスのような初期の近縁種の約300グラムから、現代のホモ・サピエンスの約1500グラムへと、ほぼ5倍に拡大した。
ここには、重要でありながらしばしば見落とされる制約がある。脳はタンパク質を燃料にできないという点だ。脳が優先的に利用し、実際にはほぼ唯一の燃料としているのが、単糖の一種であるグルコース（ブドウ糖）である。体は「糖新生」と呼ばれる代謝過程を通じて、アミノ酸や脂肪から少量のグルコースを合成できる。しかし、この過程は遅く、エネルギー効率が低いうえ、生成できる量にも限界がある。5倍に拡大した脳を糖新生だけで支えることは、研究者らの表現によれば「初期のヒト族には考えにくい」ことだった。
ブランド＝ミラー教授と共同研究者のデビッド・ローベンハイマー教授、カレン・ハーディ教授、レス・コープランド教授は、「必須グルコース需要」を中心にモデルを設計した。これは、ほかの燃料では容易に代替できない組織が必要とするグルコースを指す。該当する組織には、脳、赤血球、腎臓、生殖に関係する組織が含まれ、具体的には胎児、胎盤、授乳期の乳腺などが挙げられる。研究チームは6つの進化段階についてグルコース必要量を計算し、チンパンジーに近い食事構成（摂取カロリーに占める動物性食品の割合が5％）から、現代の温暖地域の狩猟採集民に近い食事構成（同35～50％）まで、それぞれの食事から得られる炭水化物量と比較した。
計算結果は具体的だった。成人のヒト族が必要としたグルコースは、性別や生殖状態によって1日約150～250グラム、低年齢の子どもでは約125グラムだった。授乳中の女性は、母乳に含まれる糖を作るためだけに1日約80グラムを必要とした。モデルが対象とした全期間を通じて、果物やハチミツに含まれる自然糖は食事エネルギーの25％以上を占め、多くの場合、それだけで必須グルコース需要を満たせる量だった。一方、タンパク質が食事エネルギーに占める割合は、すべての段階で20％未満だった。
■火の利用以前：なぜ生のデンプンは計算に入らないのか
祖先の食生活をめぐる多くの説明が省いている技術的な事実がある。生のデンプンは、実用的なグルコース源になりにくいという点だ。デンプンは多糖類であり、グルコース分子が長く連なった構造を持つ。その鎖は密に詰まった半結晶性の顆粒に閉じ込められているため、酵素では分解しにくい。人間の消化器系は、熱による変化がなければ、そのエネルギーの大半を利用できない。加熱によって糊化が起こると顆粒構造が崩れ、アミラーゼによるデンプンの分解が容易になる。
この点は、初期人類がエネルギー密度の高い塊茎やデンプン質の植物を食べることで脳の拡大を支えたという、広く知られた進化上の説明に技術的な問題を突き付ける。ヒト族の歴史のうち、ごく最近の時期を除けば、これらの食物から利用できたグルコースは少なかった可能性がある。
野生穀物から粉を作る種子粉砕の最も古い確認済みの証拠は、約6万5000年前にさかのぼる。400万年の進化史のうち、約6万5000年にすぎない。火を制御して使う習慣が広まったのは、おそらく80万～100万年前だった。アウストラロピテクス・アファレンシスや初期のホモ属を含め、火を確実に利用できるようになる前に生きたヒト族にとって、大量に利用できる現実的な食事由来のグルコース源は、あらかじめ単純な形で含まれている糖だった。具体的には果物やハチミツのほか、生の状態で限られた量を利用できる一部の地下貯蔵器官である。
「生のデンプンからはグルコースが放出されません。つまり、初期人類は穀物が日常的な食事の一部になるよりもはるか以前から、自然に甘い食物に依存していた可能性が高いのです」とブランド＝ミラー教授は述べている。
■ルーシーは果食動物のように食べ、その子孫もそうだった
モデルは、約320万年前に現在のエチオピアに当たる地域で生きていた有名な化石「ルーシー」を含む種、アウストラロピテクス・アファレンシスから始まる。化石証拠、歯の形態、古代の遺骸の同位体分析に基づき、研究者らはルーシーに近いヒト族が食事エネルギーの3分の2を自然界に存在する糖から得ていたと推定している。この点で、彼らは現代のチンパンジーと似ていた。チンパンジーは熟した果実を専門的に食べる動物に分類され、栄養の大半を熱帯林の果実に含まれる糖から得ている。
外部の専門家が指摘しているように、こうした位置付けは、進化人類学の幅広い研究から大きく外れたものではない。2017年にNature Ecology & Evolution誌へ掲載されたDeCasien、Williams、Highamによる研究は、140種の霊長類を調べ、果実を食べる霊長類の脳が、葉を食べる種より平均25％大きいことを示した。ブランド＝ミラー教授らによる2026年の研究が新たに加えたのは、この相関が存在する理由と、成長する脳が実際に必要とした糖の量を説明する定量的な仕組み、すなわちグルコース需要モデルである。
UCLAの生物人類学者ブライアン・ウッド氏はScience Newsに対し、建設的でありながら明確な留保を示した。「重要だったのは、高品質で入手が難しい食物を捕らえ、採取する私たちの総合的な能力です」と同氏は述べた。この説明には狩猟だけでなく、果物、ハチミツ、木の実、地下の植物部位の採取も含まれるという。オックスフォード大学の考古学者ジュリー・リー＝ソープ氏は、より支持的な見方を示した。「肉は現代では社会的価値の高い食物であり、その見方が、過去についての考え方にも持ち込まれているのかもしれません」とScience Newsに語っている。
研究に関与していないコロラド大学ボルダー校の人類学教授マット・スポンハイマー氏は、この分析には「大きな価値がある」と評価した。
■遺伝子、歯、目に刻まれた証拠
論文が示す証拠は計算モデルだけではない。独立した3系統の進化データが、同じ結論を指し示している。
1つ目は唾液アミラーゼである。AMY1遺伝子は、口の中でデンプンの分解を始める酵素をコードしている。この働きによってグルコースが放出され、炭水化物をかんだときに特有の甘さを感じる。チンパンジーは半数体ゲノム当たり1コピーのAMY1を持つ。現代人は2～20コピーを持ち、デンプンの摂取量が多い集団では、二倍体ゲノム当たりの平均が6コピー以上となる。これは、食生活を要因とする比較的最近の正の選択がヒトゲノムに現れた、最も明確な例の1つである。炭水化物の消化を有利にする選択圧が繰り返しかかったことを示す遺伝的な痕跡であり、肉を中心とする食生活だけでは説明できない。
2つ目は三色型色覚である。哺乳類の中で赤と緑を識別する能力を持つのは、ほぼ霊長類に限られる。人間を含む旧世界の霊長類は、個体群のすべての個体が3種類の錐体色素を持つ、定型的な三色型色覚を備えている。複数の独立した研究が支持する有力な仮説では、L錐体色素と三色型色覚は、緑の葉を背景に熟した果実を見つけるための適応として部分的に進化したとされる。果実が緑から黄、オレンジ、赤へと熟す際の色の変化は、グルコース含有量の増加を直接示す。この見方に立てば、目はグルコースの豊富な食物を求める脳の需要と共進化した、一種のグルコース検出器でもある。
3つ目は、化石に残された歯の記録である。アウストラロピテクス・アファレンシスの歯の微小摩耗を調べた研究は、草や肉に関連する硬い食物よりも、植物や果物などの柔らかい食物と整合するパターンを示している。2025年にScience誌へ掲載されたLüdeckeらの研究は、古代のアウストラロピテクス・アフリカヌスの歯を同位体分析し、肉食動物ではなく、同時代の草食動物に近い食物ニッチを持っていたことを示した。
■進化のシグナルとしての妊娠、子供、そして甘いものへの欲求
この研究で特に印象的な発見の1つは、生殖に関するものだ。グルコースは脳のエネルギー源であるだけでなく、成長する生体組織を構成する材料にもなる。胎児と胎盤は、DNA、RNA、神経細胞膜の合成にグルコースを利用する。授乳中の女性は、母乳に含まれる糖を作るために1日約80グラムのグルコースを必要とする。モデルの計算では、食事から得られるグルコースが減少した場合、ヒト族の中で最も強い栄養上の負担を受けたのは妊娠中および授乳中の女性だった。
「人類の進化を支えた食物について考えるときは、脳の成長だけでなく、妊娠や子育てに必要な栄養も考慮する必要があります」と、共同著者のデビッド・ローベンハイマー教授は述べている。「胎児と胎盤によってグルコース需要がさらに増えるため、炭水化物を豊富に含む食物がいっそう必要になります。これは、妊婦がしばしば果物を欲する理由を理解する助けになります」
子どもが甘いものを欲することにも、同じ進化上の論理が当てはまる。「甘さを求める気持ちは本能的なものです」とブランド＝ミラー教授は指摘する。「発達中の子どもの脳は安静時代謝量の3分の2を消費するため、炭水化物の形で成人より多くのエネルギーを必要とします」
現代の栄養学から見れば弱点のようにも思える甘いものへの欲求は、祖先の環境では、人類を生存させ、脳の働きを支えるシグナルだった。
■ケトジェニックダイエットの進化論的主張についてこれが意味すること
この研究は、現代の食事文化にも明確な問題を提起する。ケトジェニックダイエットとその派生法は、人類の祖先が主にケトーシス状態、つまり主要な代謝燃料としてグルコースではなく脂肪を使う状態で暮らしており、現代の炭水化物摂取は祖先の状態からの比較的新しい逸脱だという進化論的主張に、部分的に基づいている。
ブランド＝ミラー教授らの論文は、その前提に正面から異議を唱えている。初期のヒト族が食事エネルギーの25％以上を自然糖から安定して得ており、脳の必須グルコース需要が400万年にわたって果物やハチミツで満たされていたのであれば、ケトーシスが祖先の標準的な状態だったとは考えにくい。ケトーシスは、飢饉、季節的な食物不足、果物が手に入らない寒冷地への移住など、グルコースを利用できないときに生じた状態だという。それは生存のための仕組みであり、進化する人間の脳にとって通常の作動状態ではなかったことになる。
研究者らは、代謝障害や体重管理、ケトジェニックダイエットの治療的価値が確認されているてんかんの管理など、特定の臨床状況では低炭水化物食が役立つ可能性も認めている。また、ブランド＝ミラー教授は、肉や動物性食品も人類の進化において確かに重要だったと指摘する。「一方が他方に取って代わるのではなく、並行する2つの物語だと考えています。動物性食品が明らかに重要だったことは確かです。栄養密度が非常に高いからです」とScience Newsに語っている。
しかし、あらゆる食事性炭水化物を避け、果物を祖先にとって有害な食物とみなす進化論的主張は、この論文の検証には耐えられない。研究者らは、寒冷で果物の乏しい環境において血糖値を維持する方向に選択された遺伝子が、現代では吸収の速い炭水化物の過剰摂取と組み合わさることで、一部の集団を2型糖尿病や心血管疾患にかかりやすくしている可能性があると主張している。
進化環境と現代環境のミスマッチは存在する。しかし、その方向はケトジェニックダイエットの支持者が主張するものとは逆だという。現代人が過剰に摂取しているのは、祖先を支えた果物そのものではない。祖先が摂取していた糖を有益なものにしていた食物繊維や抗酸化物質、吸収を緩やかにする自然の構造を取り除いた精製炭水化物を、進化の過程では適応できなかった量と形で摂取しているのだ。
「炭水化物を恐れるのではなく、丸ごとの果物、豆類、栄養価の高い穀物など、質の高い供給源に目を向け、健康的な食生活の一部として多様な炭水化物食品を取り入れるべきです」とブランド＝ミラー教授はPhys.orgで述べている。
■この研究が言っていないこと
このように対象範囲の広い論文は、過剰に解釈されるおそれがある。グラスゴー大学の共同著者であるカレン・ハーディ教授は、重要な留保を示した。「菓子やスナックに含まれる精製糖は、果物に含まれる自然糖とは大きく異なります。精製糖や、白米、多くの種類のパンなど、現代に多い吸収の速い炭水化物を過剰に摂取すると、健康上の問題を引き起こす可能性があります」とSTV Newsに語っている。
この研究が支持しているのは、未精製の食品に含まれる炭水化物である。果物を、食物繊維、ビタミン、ミネラル、抗酸化物質を含む本来の形で食べることが、進化上の適応と整合しているという主張だ。グルコースシロップや超加工された朝食用シリアル、米国のさまざまな包装食品に含まれる添加糖を支持するものではない。400万年にわたって人間の脳の進化を支えた糖は、食物繊維などを含む生物学的な構造の中に組み込まれていた。現代の食品産業は、この1世紀をかけて、その構造を分解する方法を発達させてきた。
この違いは極めて重要である。ブランド＝ミラー教授らの論文が展開する進化論的議論は、甘さそのものを無条件に正当化するものではない。熟したマンゴー、季節のベリー、野生の巣から採取したハチミツなど、未精製の食品に含まれる特定の形の甘さを評価するものだ。論文によれば、これらは食生活上の悪役ではなく、人類の脳を支えた燃料だった。
■注目ポイントQ&A
●初期の人類は主に肉を食べていたのですか、それとも植物ですか？
どちらか一方だけではありません。2026年8月6日にScience誌へ掲載されたブランド＝ミラー教授らの計算モデルによると、アウストラロピテクス・アファレンシスのような初期のヒト族は、食事エネルギーの3分の2以上を、主に果物に含まれる自然糖から得ていました。タンパク質が占める割合は、モデルが対象としたヒト族の進化のすべての段階で20％未満でした。ヒト族の採食能力が高度になるにつれて動物性食品の重要性は増し、温暖地域の狩猟採集民では摂取カロリーの35～50％に達しましたが、果物やハチミツに含まれる糖も一貫して食生活の一部でした。
●この研究は低炭水化物ダイエットが不健康だと証明しているのですか？
いいえ。この研究が提示しているのは進化論的な議論であり、低炭水化物食の健康影響を直接評価する臨床研究ではありません。祖先の人類が、炭水化物をほとんど摂取せず脂肪を燃焼するケトーシス状態を標準としていたという特定の主張に異議を唱え、自然糖が何百万年にもわたりヒト族の食生活に必要な構成要素だったと論じています。一方で、体重管理、代謝疾患、てんかんの管理など、特定の状況では低炭水化物食が治療上役立つ可能性も認めています。果物、野菜、豆類などの未精製食品に含まれる炭水化物は進化史と整合しており、問題となるのは精製・加工された糖や吸収の速い炭水化物であって、炭水化物という分類そのものではないという見方です。
●祖先と私の食事が違っていても、なぜそれが問題になるのですか？
進化論的な議論が、炭水化物制限を正当化するために使われてきたからです。「祖先は穀物を食べていなかったため、穀物は体に悪い」という主張は、サプリメントや食品の数十億ドル規模のマーケティングを支える論拠の1つになっています。祖先の人類が実際には400万年にわたって自然糖に支えられていたのであれば、そのマーケティング上の主張は科学的な基盤を失うことになります。祖先が実際に何を食べていたかを理解することは、食事に関する助言を評価するための、より正確な基準になります。
●精製糖が健康問題を引き起こすなら、なぜ人間は甘いものを欲するのですか？
甘さへの欲求が、甘味が栄養価の高い食物を示していた環境で進化したからです。300万年前の熱帯林では、甘く熟した果実は、成長する脳が必要とする高カロリーでグルコースを豊富に含み、調理せずに食べられる食物でした。そのため、甘さへの欲求は生存に有利に働きました。問題は、現代の食品技術が、食物繊維、ビタミン、抗酸化物質を取り除いた精製糖を使い、この欲求を工業的な規模で刺激できるようになったことです。進化によって形成されたシグナルが、本来そのシグナルを生んだ食物とは異なるものを売るために利用されているのです。
「A central role for dietary sugars in human evolution」は、2026年8月6日付のScience誌（第393巻、第6811号、574～581ページ）に掲載された。DOIは10.1126/science.aed8437。
元記事: Science Study Upends Keto’s Origin Story: Fruit Powered Human Brains for 4 Million Years