演化显示,人类以老年痴呆症为代价,换来吃肉的能力?

演化显示,人类以老年痴呆症为代价,换来吃肉的能力?

所有动物都爱吃肉。肉食动物当然只能吃肉,但惊人的是,草食动物和杂食动物也会摄取动物性脂肪和蛋白质。人类也是爱吃肉的动物,只是要让身体能消化大量的肉,在演化上需要克服许多困难。

1974 年,科学家在东非肯亚知名的古毕佛拉(Koobi Fora)遗迹中,发现一块怪异的直立人(Homo erectus)化石,命名为「KNM-ER 1808」。由放射性定年法可知这块化石的年代约有 170 万年,但它的模样很古怪,从侧面看非常厚,学者认为这块骨头的主人可能在死前经历骨挫伤造成内部出血。就像人体发炎的部位会肿大,有出血症状的骨头也会增生变厚,而罪魁祸首很可能是因为维生素 A 摄取过量。

这就是奇怪的地方了,维生素 A 过多通常是因为吃进太多肉食动物的内脏,尤其是肝脏。或许有些人会直觉地认为:「祖先们应该是吃太多肉了。」但仔细想想会发现这个问题并没有那幺简单,因为人类的体质本来就不适合吃太多肉。

人类是灵长类动物,我们的第一个灵长类祖先大约出现在 6500-8000 万年前,居住在树上,以水果和树叶为主食。那个时期的灵长类体型不过一个巴掌大小(类似眼镜猴),只吃水果和树叶就很足够了。现在体型较小的猴子会抓昆虫或毛虫来补充动物性蛋白质,但红毛猩猩、大猩猩这类体型较大的类人猿几乎纯粹以草食为主,因为牠们无法保证能捕获充足的肉类来供应庞大体型所需。和人类最亲近的黑猩猩也爱吃肉,牠们偶尔会集体围捕小狒狒,或是用树枝挖掘白蚁穴,抓点蚂蚁当点心,不过那分量和牠们吃的树叶、果实相比,根本无足轻重。

最接近人类祖先的类人猿以草食为主,有亲戚关係的早期人类很可能也是以植物为主食。人类学者推测,大约在 400-500 万年前出现的人类,其饮食型态应与其他类人猿相似。观察同一时期出土的臼齿与深长的颚骨化石,可推测出他们当时吃了许多需要大量咀嚼的食物。这是草食动物的典型特徵之一,因为以食物摄取热量来计算的话,吃肉只需要吃一点,叶菜类则相对需要吃很多。

另一方面,採集不会移动的植物当作食物,不需要拟定什幺複杂的策略,所以也不怎幺需要用脑袋。相反地,若想捕食会移动的动物(不论是靠狩猎或捡食腐肉),就必须拟定更高明的计画才行。科学家测量早期人类的头颅,发现与现在的黑猩猩差不多容量,这个事实同样可以支持早期人类以草食为主的假设。

那幺从古毕佛拉挖掘出来的,那块因维生素A摄取过量导致骨内出血的 KNM-ER 1808 化石,到底是怎幺一回事?它可以算是人类在短时间内改变饮食习性的一种证据,而这种情况极有可能是因为环境剧烈变化所造成的。

大约从 260 万年前开始,一直到至 1 万 2 千年前的这段更新世(Pleistocene)时期,非洲大陆的气候变得越来越乾,森林也陆续凋零,取而代之的是大片草原,动物之间得激烈竞争才能获取植物性食物。这种情况对早期人类来说相当不利,因为当时仅剩的森林被所谓的傍人(Paranthropus,早期人类的亲戚)佔据,他们的体型虽然只有现代大猩猩的四分之一,但咬合强壮的下巴和巨大的牙齿,与大猩猩相比丝毫不逊色。加上傍人可以吃树皮与植物根部维生,在生存上更有竞争力。相较之下,早期人类只有小小牙齿,无法大量咀嚼如此坚韧的植物。既然找不到植物吃,势必得吃肉(动物性脂肪)才能生存下去。然而不论从前或现在,想在非洲草原上猎捕动物都不是一件容易的事。当时成人人类的身高平均不到一百公分,与现在四、五岁的儿童不相上下,狩猎对他们而言无疑是天方夜谭。

如果抓不到活生生的动物,是不是可以吃死掉的动物呢?当狮子将猎物的内脏吃光后,便会退至一旁休息,等待消化。此时猎物身上除了内脏,其他部位都还完好无缺,简直是免费的大餐。不过世上没有这幺容易的事,当狮子吃完后,紧接着聚集过来的不是秃鹰就是鬣狗。一只秃鹰的身高大约一百公分,翅膀展开大约有一百八十公分这幺宽,加上秃鹰通常都是群体行动,绝不是脆弱的人类可以轻易争抢剩肉的对象。

因此人类想出了一个新的战略,让自己能有效地获得所需热量。其实根本谈不上什幺战略,只要等狮子、秃鹰、鬣狗这些竞争者通通吃饱之后,再去吃剩余的残渣就行了,而那个残渣就是骨头。千万不能小看骨头,骨头中含骨髓,颅骨内还有脑髓,这些都是纯粹的脂肪,营养非常丰富。

但这个战略还有另一个问题,那就是骨头的质地相当坚硬,尤其是四肢的骨头,硬到被后来的人拿来当武器使用。人类光用牙齿无法咬碎骨头,因此找来了石头敲碎骨头,再将骨髓挑出来吃;这些石头后来演变成有模有样的「人造石器」。巧人(Homo habilis)所打造出的奥都万(Oldowan)石器,就是被认为用来敲碎骨头时所使用的石头。

草原的範围变得越来越宽广,人类为了要在贫瘠的环境中生存下去,只好开始吃起动物尸体的残渣。然而在这过程中却发生了一件意想不到的事,由于长期摄取高脂肪含量的食物,人类的脑袋慢慢长得越来越大。大脑的生产与维修「代价」非常高,必须摄取高质量、高热量的食物才能使其增长,而迫于无奈才开始的肉食习性,无形中反倒帮了人类一个大忙。

高脂肪、高蛋白质的饮食习惯,同样有助于体型的发展。在 400-500 万年前,早期人类的脑容量与现代的黑猩猩差不多,约 450 毫升;到了 200-300 万年前出现了巧人,其脑容量已增加至 750 毫升,但体型仍偏瘦小,身高一百公分左右;直到 200 万年前出现了直立人,其脑容量不仅已增加至接近 1000 毫升,身高也同样长高至一百七十公分左右,于是拥有高大体型与硕大脑袋的人类祖先就此诞生。

拥有高大的体型与大脑袋之后,人类才有能力猎捕活生生的动物。一般人心目中的「原始人狩猎」场面,就是在这时出现的。人类靠着高明的策略、充沛的体力和精良的工具(石器),没多久就适应了狩猎生活,捕获的野兽数量也越来越多。

现在我们了解早期人类是如何「硬着头皮」养成吃肉的习性,但这过程中还有一个疑问没解开。就算大猩猩与黑猩猩真的没有食物可吃,或是如果牠们突然变得喜欢吃肉,但在生理构造上似乎无法一下子摄取大量的肉类,而早期人类应该也不是马上就能消化油腻的食物吧?

人类透过遗传演化解决了这最后一个问题,利用所谓的「载脂蛋白」(apolipoprotein)来消化油腻的食物。载脂蛋白就像清洁剂一样,与血管中的脂肪分子结合后,将油脂带离开血管,使血液保持清澈。尤其是对降低血脂特别有效的载脂蛋白 E4 对偶基因(Apo-E4),它出现在人体内的时间点大约是在 150 万年以前,正好就是具有高大身材与大脑袋的直立人打造出阿舍利(Acheulean)手斧的时期。

如果 KNM-ER 1808 化石的主人吃了大量肉食动物的肝脏──早期人类根本不敢奢望能吃到那个部位──表示当时的人类已正式进入肉食阶段。但另一方面,摄取大量肝脏而造成骨头出血致死,也暴露出当时人类的消化系统尚未演化至足以消化动物性脂肪与蛋白质的阶段。没想到小小一块化石,反映出了人类在演化过程中受尽百般磨难的那一面。

当人类终于习惯吃肉,经历了遗传上的变化, 以高大又聪明的姿态开始过起狩猎生活,从此正式进入肉食阶段。然而单靠狩猎技巧还不足以让我们变成肉食爱好者,需要更多的遗传演化,才能消化更多的肉类并摄取更多营养。

帮助人类消化肉类、使血液清澈的载脂蛋白,与阿兹海默症、脑中风等致命的老年疾病有相当大的关联。据研究显示,载脂蛋白基因就是造成这些疾病的直接原因。在几百万年的演化过程中,人类为什幺要带着如此危险的遗传基因呢? 从演化生物学解释老化过程的众多假说中,有一个叫做「基因多效性」(pleiotropy)的论点。

假设某个基因的功能在儿童与青少年期是对人体是有益的,但同一个基因到了老年时却变成有害的,那幺,可以只论坏处就将该基因消除吗?按照基因多效性的论点,对儿童与青少年期有益的基因会优先被人体所选择,因此不会轻易消失。载脂蛋白 E4 对偶基因也是如此,儘管它与老年的失智症与脑中风有关,但出色的清血脂功能让它持续存留在人类的遗传基因之中。

如此说来,吃肉的能力并非老天爷免费赏的,而是人类甘愿在老年承担患病的风险,才换来这种代价高昂的适应能力。 如果从现在起改吃素,可以远离老年罹病的危险吗?答案是「不行」。因为既存的遗传基因不会消失,吃素无法成为真正的解决之道。


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