我们不太可能时时卯足全力(尤其是讨厌的星期一早上总让人起不了劲)。但就算如此,在灵长类的世界中,我们简直就像某电池广告的劲量兔子一样,体内的引擎运转之快让其他的猩猩们望其项背。
根据发布在 Nature 杂志上的一篇论文,研究团队精准地测量出人和猩猩一天之内燃烧的卡路里量。他们从位于美国、非洲的 14 个动物园和两个猩猩收容所找出 27 只黑猩猩、8 只倭黑猩猩、10 只黑猩猩和 11 只红毛猩猩进行研究。
他们将水中的氢氧原子用特定同位素标定之后再喂给它们,接着去测试它们尿液中两种同位素随时间的比例变化量。这个比例可以显示 CO2 的生产量(反映出卡路里的燃烧量);他们也在来自世界各地的 141 名成人使用了相同方法。将体型因素考虑进去后,发现人类平均每天消耗量比黑猩猩或倭黑猩猩多 400 大卡、比大猩猩多 635 大卡、比红毛猩猩多 820 大卡。平均这样算下来,人类比灵长类要多 27% 的消耗量!
这样的结果可谓突破,因为在过去 10 年,研究一直是假设我们与其他灵长类之间的热量消耗是没有任何差异的,因为彼此的基础代谢率没有太大的不同,这表示我们在休息时所消耗的总能量大抵相同。
直到 2010 年研究人员开始第一次精准测出猩猩的总能量消耗,而不仅只是平常休息时的代谢率。很快地就有令人惊喜的成果出现:猩猩属的代谢率竟出乎预料地低!
这是第一次证明出人类确实具有较高的代谢率,且使用更多能量。但这样的改变可不是一蹴可几,而是在演化过程中一步步走过来的。当然这种结果并不令人意外,就许多方面来说,人类和猩猩们有着极大的不同:我们的大脑足足有他们的 3 倍大,生育期又短得多,这两者都会让我们花费更多能量,这时一个饶富趣味的问题就出现了:我们是怎么做到这些很消耗能量、但对动物来说所费不赀的事呢?
过去 20 年来,研究人员一直试着厘清人体不同部位对能量的需求。其中一个假设就是:当我们的大脑在 160 万年前急遽增大时,我们的祖先──直立人,因而演化出较小的的肠道以吸收较少能量。也有其他推测认为人类减少肌肉质量,更有效率地以双足奔跑行走来保留更多能量;在食物方面则吃得更精致,比如煮食,熟食不仅可以获得更多热量,也能降低消化生食所消耗的能量。而代谢率提高的结果,就是我们可以更快补给能量来维持更巨大更聪明的脑袋。这样看来,人在保留能量上适应地满成功的。
除了热量外,他们藉由分析尿液中的同位素测出灵长类的体脂肪,发现人们甚至比那些待在动物园的同类们还“胖”,但这不难解释,如果我们想要更快燃烧贮存的燃料,又要避免食物短缺而让我们气力尽失的情况发生,体内最好需要大一点的“补给站”以便在“不景气的时候”还能勒紧皮带。早在远古的人类增强代谢和发展出更大的脑袋时,天择就偏好更胖、肠道更小、学会煮食和走路以节省能量消耗的族群。
尽管这项研究取得最大突破,可是有个地方不容我们忽视: 关于灵长类的数据都来自野生的,虽然有其他论文背书:“不管是豢养的还是野生的灵长类,他们的总能量消耗量应该都差不多”,为了保险起见,是有必要做一项人类和眷养的灵长类比较的研究。
但撇开这项比较不谈,科学家们的下一个挑战就是尝试解开人类是何时又如何增强他们的代谢使其超过灵长类祖先的谜题,而其中一个方法就是分析化石中骨头生长的速率。也许“什么时候原始人开始变胖的?”在不久的将来就会被解开。
(作者 Chen Jeffery 首图来源:Flickr/Eric Kilby CC BY 2.0)