身為最高等靈長類,我們變得更聰明卻也更胖?

作者 | 發布日期 2016 年 05 月 29 日 0:03 | 分類 生物科技 , 科技趣聞 follow us in feedly

我們不太可能時時卯足全力(尤其是討厭的星期一早上總讓人起不了勁)。但就算如此,在靈長類的世界中,我們簡直就像某電池廣告的勁量兔子一樣,體內的引擎運轉之快讓其他的猩猩們望其項背。




根據發表在 Nature 雜誌上的一篇論文,研究團隊精準地測量出人和猩猩一天之內燃燒的卡路里量。他們從位於美國、非洲的 14 個動物園和兩個猩猩收容所找出 27 隻黑猩猩、8 隻倭黑猩猩、10 隻黑猩猩和 11 隻紅毛猩猩進行研究。

他們將水中的氫氧原子用特定同位素標定之後再餵給牠們,接著去測試牠們尿液中兩種同位素隨時間的比例變化量。這個比例可以顯示 CO的生產量(反映出卡路里的燃燒量);他們也在來自世界各地的 141 名成人使用了相同方法。將體型因素考慮進去後,發現人類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、比紅毛猩猩多 820 大卡。平均這樣算下來,人類比靈長類要多 27% 的消耗量!

這樣的結果可謂突破,因為在過去 10 年,研究一直是假設我們與其他靈長類之間的熱量消耗是沒有任何差異的,因為彼此的基礎代謝率沒有太大的不同,這表示我們在休息時所消耗的總能量大抵相同。

直到 2010 年研究人員開始第一次精準測出猩猩的總能量消耗,而不僅只是平常休息時的代謝率。很快地就有令人驚喜的成果出現:猩猩屬的代謝率竟出乎預料地低!

這是第一次證明出人類確實具有較高的代謝率,且使用更多能量。但這樣的改變可不是一蹴可幾,而是在演化過程中一步步走過來的。當然這種結果並不令人意外,就許多方面來說,人類和猩猩們有著極大的不同:我們的大腦足足有他們的 3 倍大,生育期又短得多,這兩者都會讓我們花費更多能量,這時一個饒富趣味的問題就出現了:我們是怎麼做到這些很消耗能量、但對動物來說所費不貲的事呢?

過去 20 年來,研究人員一直試著釐清人體不同部位對能量的需求。其中一個假設就是:當我們的大腦在 160 萬年前急遽增大時,我們的祖先──直立人,因而演化出較小的的腸道以吸收較少能量。也有其他推測認為人類減少肌肉質量,更有效率地以雙足奔跑行走來保留更多能量;在食物方面則吃得更精緻,比如煮食,熟食不僅可以獲得更多熱量,也能降低消化生食所消耗的能量。而代謝率提高的結果,就是我們可以更快補給能量來維持更巨大更聰明的腦袋。這樣看來,人在保留能量上適應地滿成功的。

除了熱量外,他們藉由分析尿液中的同位素測出靈長類的體脂肪,發現人們甚至比那些待在動物園的同類們還「胖」,但這不難解釋,如果我們想要更快燃燒貯存的燃料,又要避免食物短缺而讓我們氣力盡失的情況發生,體內最好需要大一點的「補給站」以便在「不景氣的時候」還能勒緊皮帶。早在遠古的人類增強代謝和發展出更大的腦袋時,天擇就偏好更胖、腸道更小、學會煮食和走路以節省能量消耗的族群。

儘管這項研究取得最大突破,可是有個地方不容我們忽視: 關於靈長類的數據都來自野生的,雖然有其他論文背書:「不管是豢養的還是野生的靈長類,他們的總能量消耗量應該都差不多」,為了保險起見,是有必要做一項人類和眷養的靈長類比較的研究。

但撇開這項比較不談,科學家們的下一個挑戰就是嘗試解開人類是何時又如何增強他們的代謝使其超過靈長類祖先的謎題,而其中一個方法就是分析化石中骨頭生長的速率。也許「什麼時候原始人開始變胖的?」在不久的將來就會被解開。

(首圖來源:Flickr/Eric Kilby CC BY 2.0) 

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