——从进化的角度看,人类不同于其他生物的种种特性,很大程度上是为提高食物获取效 率和食物质量而自然选择的结果。今天,这一过程仍在影响着现代人类。在最新一期《新 科学家》杂志上,美国人类学家威廉·莱昂纳德综述了这方面的研究成果 威廉.莱昂纳德 科学界很早就开始研究人类营养需求的历史变化。但是,深入认识人和食物的关系是 最近的事。1985年,两位英国人类学家在—篇开创性论文《旧石器时代的营养问题》中指 出,现代人容易罹患肥胖、冠心病、糖尿病等慢性疾病,根源是现代人的饮食构成和二百 万年来人类作为狩猎者-采集者所养成的饮食习惯不一致。从那时以后,这方面的研究就 大大深入了,揭示了食物在人的进化历史中的作用。 科学家指出,如何寻找和消费食物及食物最终如何在生物体内得到分解利用,决定了 生物从环境中获得的能量和在此过程中的能量付出.这两者的比例关系对该生物的生存和 繁殖有重要影响。 一般地,动物所需能量可分为维持性能量和繁殖性能量两部分。维持性能量是指动物 维持每日生存所需的能量;繁殖性能量是指生殖和养育后代所需的能量。生物所在的环境 类型将决定这两部分能量的分配.条件越艰苦则所需的维持性能量就越多。但所有生物的 共同目标都是要把更多的能量用于繁殖,从而尽可能保障整个物种长久繁衍下去。分析动 物怎样获得和分配食物能量,就可以更清楚地认识自然选择怎样导致该物种的进化。 直立行走使觅食更省力 人和其他猿类区别的典型标志是人能两脚直立行走。古人类学界对这种进化有许多解 释。1981年,肯特大学的欧文·洛夫乔伊提出直立行走把前臂解放出来,使之能抱着孩子 和摘取东西。最近,印第安纳大学的凯文·亨特又提出,直立行走是作为一种食物获取姿 势进化出来的,使古人获得以前获取不到的食物。另一人类学家彼得·惠勒认为.直立使 古人能更好地调节身体温度,减少身体遭受非洲地区太阳照烤的面积。 实际上,也许是一系列因素促使人类祖先进化到直立行走,但至少部分原因是这样比 四足行走要少消耗能量。 在步行速率下,人类以双足行走比手脚并行要经济得多。但对猿类来说,到地面上活 动是不经济的。猩猩是在茂密森林中进化出来的,至今还生活在这样的环境中。它们要整 日在大约一平方英里的地方搜寻才能找到足够的食物。而早期人类的进化大部分发生于开 阔的林地和草地,在这样的地方觅食更为艰难。现在还生活在这样环境中的现代狩措者和 采集者人类部落,就经常要每日行走6至8英里搜寻食物。他们是解释早期人类生存样式的 活标本。 对于需要远距离获取食物的动物来说,高效率的行走方式能节省许多维持性能量而用 于繁殖所需。这样的动物面临着强烈的自然选择压力,必须发展高效的运动方式。对生活 在500万至180万年前的原始人类而言,气候变迁为这种革命性的形态变化提供了巨大动力。 那时非洲大陆越来越干燥,森林让位于草地;食物来源更加稀疏。直立行走可视为人类营 养获取方式变革的伟大战略步骤,这种运动方式显著减少了采集食物的能量支出。 精细食物促进大脑进化 继直立行走后,又一个伟大事件是大脑的发展。南方古猿(人科的一支,从猿到人的过 渡物种)的脑量从来没有超出现代猿类,从400万年前的400毫升到200万年前的500毫升,几 乎没什么增加。但人类却不同,200万年前的人已有600毫升,30万年后的直立人即达900毫 升,尽管比现代人的1350毫升的平均量要小,但却远远超出了所有其他灵长类动物。 从营养学观点看,人脑的显著特征是要消耗大量能量,是同比单位肌肉组织的16倍。一 个成人的大脑耗能量占身体总消耗能量的20%至25%,远远高于其他灵长类动物。 人类高能耗大脑是怎样进化出来的?科学家认为这同样是吃出来的。这一进化过程是在 人获得富含热量和营养的食物后开始的;在灵长类生物中.大脑越大的物种越需吃更多的食 物,但人却是例外:大脑最大,食物却最精细。研究表明,现代狩猎者和采集者食物能量的 40%至60%来自动物食品(肉、奶等),而黑猩猩只有5%至7%的食物能量来自于动物食品。 化石证据也显示食物质量的提高和大脑进化的进程相一致。粗壮型南方古猿具有咀嚼低 质量植物的骨骼和牙齿特征,如粗大的圆形脸盘,厚重的下颚,巨大的臼齿等。但由纤细型 南方古猿进化来的早期人类却与此相反,尽管整个身体块头比古猿祖先增加了,但脸短小得 多,下颚精巧得多,臼齿也小得多。这些特征表明早期人类的食物更多的是肉类而不是植物。 同样是环境变化推动了人类转向获取高质量食物。非洲大陆持续干燥限制了人类食用植 物的种类和总量。粗壮型南方古猿转变体态,能依赖难以咀嚼但可以更广泛获得的食物为生, 而人类却采取了不同的路径。因为人类看到草地的扩展虽带来不便,但另一方面却使食草动 物繁盛。人类抓住这一机遇,发展出第一代狩猎-采集经济,猎获动物成为重要食物来源,并 且在群体中实行共同分配,大家都有肉吃。 当然.食物质量提高还不足以单独解释原始人类大脑的增长,但是它对促进这一进化显 然发挥了关键作用。大脑初步增长后,食物和大脑增长就交相作用:更大的人脑导致更复杂 的社会行为,这进一步使人们取食技巧和食物质量双双提高,又反过来促进大脑的进化。 食物需求使人类走出非洲 180万年前,几乎在与直立人进化出来的同时,还出现了人类进化史上的第三个转折点: 人类走出非洲。近期在印度尼西亚和格鲁吉亚都发现有距今170万年的人类化石,表明人类很 早就走出了非洲。其动力还是食物。一种动物吃什么很大程度上决定了它需要多大的生存领 地,食肉动物所需领地范围比体格同等大小的食草动物要大得多,因为单位面积上适合前者 的总热量比后者少。随着身体体积的增大和日益依赖动物食品,直立人也渴望更大领地作为 家园。据分析,直立人所需的领地是同时期的晚期南方古猿的8到10倍。这种需求强烈地推动 古人走出了非洲,追猎迁徒性动物更给了古人这种机会。 正如提高食物质量的压力影响了早期人类进化一样,这些因素对晚近时期人口规模的增 加也有巨大影响。烹饪、农业及现代食品加工技术的发明,不断推动人类食物质量的提高, 使人类能更容易获取更多的热量和营养。今日对农作物进行基因改良以生产更多更好的粮食 果蔬,开发液体营养品供人进补等还是在继续我们远古祖先开始的那一潮流:用更少量的体 能消耗获得更多的营养回报。 这一战略总的来看是成功的:人类不仅发展到今天还存在而且数量惊人。但是,今天全 球仍然有达不到我们祖先所确立的食物能量动力学要求的严重现象。一方面,食物质量低劣 乃至饥荒,导致第三世界农村地区的孩童身体发育不良和高死亡率。另一方面,在发达国家 和发展中国家的城市地区,富含能量的便宜食品导致肥胖症等慢性疾病蔓延。 在某种意义上,今天其实是数百万年前开始的人类进化的继续,依然要求食物而少付出 体力,这使现代人变为自己成功进化的牺牲品。解决这一问题不仅需要改变饮食结构,而且 需要改变生活方式。问题不在于素食还是荤食,更重要的是平衡我们消费和消耗的能量。 (于巧/摘译) |
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