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人类200万年吃肉史:祖先竟是「超级食肉动物」?丨野兽生活

 卡卡2FM4 2021-09-08

人类的祖先,到底吃肉还是吃素?

根据2021年最新发表的大型研究,我们的祖先在长达200万年的进化历程里,主要是「超级食肉动物」(hypercarnivore),动物性食物占比70%以上。

直到大中型动物灭绝,人类才不得不开始吃较多的植物性食物,并进入农业时代。

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这个说法并不是凭空猜想,而是基于400多篇高质量科研证据、通过25个细分角度进行全面论证得出的。

作者用前所未有的广度和严谨的全局思维,重现了人类进化中的饮食变化图景。

注:以下所有论证,原论文中都有大量文献证据支持。本文限于篇幅,仅做思路概述。感兴趣的小伙伴,请阅读原始论文。https://onlinelibrary./doi/10.1002/ajpa.24247

今天,就带大家快速领略一下这篇论文的精彩内容。

01

吃肉对人类进化的意义

很多小伙伴知道,人类的演化,经历了数百万年的历程。

几个最重要的里程碑是:

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我们祖先在这些时光中,「吃肉」对人类进化意味着什么呢?

根据Ben-Dor博士等古人类学专家的研究,恐龙灭绝后,大型食草动物的种群不断扩大。

600年前的「南方古猿」,无疑是杂食动物,能摘到果子就摘果子,能抓到小虫就吃小虫。

260万年前,「能人」学会使用石器工具,可以通过食腐、简单狩猎、敲击大型动物骨髓等方式获取动物肉类和脂肪,使大脑进化到650cc的容量。

到190万年前,「直立人」的大脑容量开始显著扩大至700-1100cc,对应人类祖先狩猎能力显著提高,人类开始主要猎杀大型动物。

到30万年前,大脑容量达到1500cc,对应大型动物灭绝,祖先不得不将主要狩猎目标转向中小型动物。由于捕食难度增大,对人类的脑力和体力形成挑战,促使人类继续进化。

到3万年前,中型动物种群大大缩小。捕食难度的进一步增大,使人类进化出使用火、弓箭、投掷石器、长跑追猎等能力,还驯化了狗。

到1万年前,中小型动物进一步减少、灭绝,迫使人类不得不吃更多的植物性食物。人类进入「农业革命」,大脑容量也缩小至1350cc。

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也就是说,在长达200万年的漫长进化史中,我们旧石器时代的祖先是主要吃肉的「超级食肉动物」(hypercarnivore)。

后来,由于动物种群减少、灭绝,人类祖先才不得不适应了更杂食的饮食结构。

简单说就是, Miki Ben-Dor博士等专家得出的结论是:我们的祖先主要吃肉。

这样的假设,真的成立吗?

从生理学、考古学、古生物学、动物类比分析和民族志学5大学科出发,Miki Ben-Dor等古人类学专家对此话题进行了全面而深入的论证。

02

生理学证据

Miki Ben-Dor等古人类学专家认为,人类更适应吃肉还是吃素,很大程度上是由生理因素决定的。

他们从16个角度论证了,人类祖先的生理机能更适合吃肉。

生物能量学角度

人类的身体特别耗能,尤其是大脑。

而想获得充足、持续的能量,对我们的祖先来说并不容易。

而且,人类还需要在最短时间内获取最多的能量,这样才能把更多时间节省出来,用于养育人类幼崽、制作狩猎工具等。

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猎杀动物,尤其是大型动物,能满足这样的需求。研究显示,狩猎动物的能量回报率,是采集植物的10倍以上。

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而且,在我们祖先进化的历史时期,大型动物的种群数量是非常庞大的,猎捕的难度相对较小。

因此,从生物能量学的角度来说,猎杀动物是一种更省时、更可靠的热量来源。

饮食质量角度

人类的机体不仅需要足够的能量,更对饮食的「质量」有要求。

因为,大脑容量越大,对饮食「质量」的要求越高。

植物食物中营养密度低,而且通常含有抗营养素,如凝集素或植酸,限制了人类充分利用能量和吸收营养。

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相比之下,动物性食物可以提供更高的能量密度、更全面的营养成分,对我们的祖先来说,意味着饮食质量的提升。

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体脂率、生酮能力角度

人类的体脂率,比其他动物要高得多。

但身体储存这么多脂肪,代价非常大。它本身会消耗能量,还会降低运动速度,不利于狩猎和逃生。

而体脂率高带来的好处是:人类可以适应长时间断食,在无法猎杀到大型动物,也没有其他食物的时期,还能通过燃烧身体脂肪获得卡路里。

对我们祖先来说,「生酮能力」也是一种进化优势。

人类燃烧身体脂肪的时候,可以快速产生大量酮体。它可以为大脑等器官提供能量,并抑制饥饿、保护肌肉。

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在没有食物的时间里,「生酮能力」帮我们祖先更好地提供能量、保护肌肉、挺过苦难饥寒时期。

因此,研究人员认为,「生酮能力」是人类大脑进化的重要优势之一。

4· 脂肪代谢能力角度

从灵长类动物基因组的某些特定区域,可以一定程度上判断这种动物的饮食适应能力。

对人类、黑猩猩的身体脂肪染色质进行的比较分析表明:人类的基因组更适应高脂肪饮食,而黑猩猩的基因组更适应高碳水饮食。

对于人类来说,以动物性食物为主,尤其是高脂肪的动物性食物,会促进营养性生酮状态。

研究人员指出,近年来,生酮饮食体现出越来越多的健康益处,是人类适应脂肪代谢的体现。

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5· omega-3 脂肪酸代谢能力角度

众所周知,omega-3 脂肪酸是我们人类的必需氨基酸。

动物性omega-3 脂肪酸,对人脑的进化起到了至关重要作用。

人类有几百万年的进化史,然而,遗传基因证据表明,人类利用植物来源的omega 3 脂肪酸的能力到很晚近的时期才略有增加,这表明植物性饮食在此之前并不常见。

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在非洲,直到8万5千年前,才发现利用植物来源的omega-3 脂肪酸的能力略有增加。在欧洲,直到1万年前,才出现类似的变化。

总之,人类很晚近才进化出代谢植物来源omega-3脂肪酸的能力,说明人类在进化史的绝大部分时间内以吃肉为主。

根茎类代谢适应角度

我们的祖先不能靠挖土豆、红薯为主要食物来源吗?

对现代人来说可以,对我们的祖先不行,因为没有那个代谢能力。

主要食用根茎类的群体,身体需要呈现出单核苷酸多态性(SNPs),也就是在淀粉和蔗糖代谢、叶酸合成相关的能力必须很强。

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此外,对我们的祖先来说,根茎类中的某些成分是具有毒性的。

遗传基因证据表明,人类对上述单核苷酸多态性、根茎类植物毒素的解毒能力,是很晚近时期才进化出来的。

因此,在此之前,根茎类植物并不太可能是人类的主要食物来源。

总之,人类很晚近才进化出食用根茎类的能力。

胃酸酸性角度

食肉动物比杂食动物的胃酸酸性更强,而食腐动物比食肉动物的胃酸酸性更强。

杂食动物的胃酸酸性平均pH值为2.9;

食肉动物的胃酸酸性平均pH值为2.2;

食腐动物的胃酸酸性平均pH值为1.3。

人类的胃酸酸性pH值约为1.5,比一般的食肉动物还酸,接近食腐动物。

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胃酸主要是用来杀菌的,人类的胃酸酸性如此之强,说明人类进化中病菌水平很高。

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一种可能的解释是,猎杀一头大型动物,切割然后分批次运回营地,然后整个族群在几天、几周甚至更长时间吃完,这个过程不可避免会滋生大量微生物。

在现代狩猎采集部落中,捕猎后制成肉干、发酵和故意腐败处理,都很常见。

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胰岛素抵抗角度

胰岛素最重要的功能,就是将血液中的葡萄糖推送到肌肉等组织中,从而降低血糖。

与其他动物相比,食肉动物的胰岛素敏感性较低,也就是葡萄糖进入肌肉等组织的速度更慢。

因为食肉动物的肌肉等组织可以高效利用脂肪酸、酮体,不必非用葡萄糖。

葡萄糖进入肌肉更慢并不是坏事,这样可以将葡萄糖优先分配给中枢神经系统、红细胞等组织,它们对葡萄糖的依赖程度更大。

这是一种生理性适应能力,被称为「生理性胰岛素抵抗」。这并不是现代病理意义上的胰岛素抵抗,也不会导致2型糖尿病。

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与食肉动物一样,人类也具有较低的胰岛素敏感性。

不过,在人类中,长期低碳水饮食的族群胰岛素敏感性更低,而长期高碳水饮食的族群胰岛素敏感性相对高一些。

这也解释了,为什么部分生酮、低碳水饮食的小伙伴去做糖耐量测试,反而显示「糖耐量受损」。

这是因为,这种测试更适合长期高碳水饮食的人群,而不一定适合生酮、低碳水饮食人群。

肠道形态角度

一般来说,食肉动物小肠更长、大肠更短;食草动物小肠更短、大肠更长。

相对应的是,小肠主要负责吸收糖、蛋白质和脂肪,大肠主要负责发酵膳食纤维,转化成脂肪酸。

与牛羊、黑猩猩等食草动物相比,人类的小肠更长、大肠更短,更符合食肉动物的肠道特征。

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因为,食草动物需要通过发酵食物中的膳食纤维获取能量;而人类可以通过吃肉、脂肪获取足够的能量。

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10· 咀嚼器官角度

与黑猩猩相比,人类咀嚼器官的尺寸变小了,摄食时间也变少了。

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在人类中,花在咀嚼食物上的时间大约占日常活动的5%,而黑猩猩的这一比例高达48%。

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这些变化,与饮食中肉类比例上升、石器利用增加同步。

咀嚼是对付高纤维植物的方法,以植物为主要食物的物种,需要不断咀嚼,把坚硬的食物捣碎,使其变碎、变软,加速消化。

而肉类食物能量密度高,不需要花那么多时间咀嚼。

石器工具的使用,进一步减少对咀嚼系统使用需求。

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11· 体型的角度

与更早期的古人类相比,我们的祖先进化出了更大的体型。

大块头不一定是好事,有时要付出代价。对直立人来说,更大的体型意味着在树上移动灵活性的下降,因此不利于果实采集。

人类进化出的一系列身体形态特征,也更适应于耐力长跑,很适合追捕式狩猎。

不过,考古学家发现,这个时期的直立人的肩膀已经进化出对投掷标枪动作的适应能力,这是与狩猎相关的另一个特征。

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有趣的是,人类的体型在更新世中期达到顶峰,现代智人的体型比旧石器的祖先更小。因为在旧时代晚期,大型动物减少,人类不得不依赖更多的植物性食物,导致整体营养水平下降。

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12· 脂肪细胞形态角度

不同动物的脂肪细胞有着不同的形态特征。

食肉动物、反刍动物的身体脂肪细胞往往又小又多,而普通食草动物的身体脂肪细胞往往又大又少。

食肉动物、反刍动物每千克身体脂肪组织中,脂肪细胞的数量是一般食草动物的4倍。

与其他灵长类动物相比,人类的脂肪细胞更像食肉动物,也就是脂肪细胞尺寸更小、数量更多。

也就是说,这样的细胞形态,说明人类在进化中更像是长期遵循以脂肪和蛋白质为主的饮食,而不是以碳水化合物为主。

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13· 断奶年龄角度

在灵长类动物中,如猩猩、大猩猩和黑猩猩,断奶年龄在4.5到7.7岁之间,但在狩猎采集社会中,人类的断奶年龄要低得多,为2.5到2.8岁。

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考古学家发现,断奶更早,与食肉性水平密切相关。灵长类动物中,吃肉越多,断奶越早。

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14· 寿命长度角度

寿命长度是人类与其他灵长类动物显著不同之处。

黑猩猩的平均寿命是15岁,而现代狩猎采集人群寿命经常可以高达60-70岁。

为什么人类这么长寿呢?

一种观点认为,狩猎经验的重要性,导致了人类寿命的延长。人类的狩猎能力在大约40岁时达到最佳状态,经验值、体力值达到顶峰。

这对人类群体生存至关重要,因为壮年狩猎者能为整个族群获得更多的食物,足以喂养婴儿和老年成员。

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15· 维生素角度

人类健康需要充足的维生素。动物性食物中富含各种维生素,而植物性食物往往缺乏各种维生素。动物性食物中的维生素常是植物性食物的几倍。

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考虑到生物利用度和营养素活性等因素,动物性食物明显更有营养。

维生素C在植物中较为丰富,但即使是几乎不吃植物性食物族群,也可能不影响健康。

维生素C与葡萄糖竞争性,吃碳水越多,对维生素C的需求越大。现代人对维生素C的需求增大,与碳水摄入较高有关。

人类进入农业文明以后营养水平下降,对营养素的缺乏也开始显现。只有在植物性为主的饮食中,「食物多样性」才具有必要性。

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16· 淀粉酶角度

唾液淀粉酶是将淀粉降解为葡萄糖的酶。

吃淀粉越多的族群,唾液淀粉酶相关基因拷贝数越多。

考古学家发现,一些人50-60万年前的类祖先中,唾液淀粉酶相关基因拷贝非常少,意味着我们的那时的祖先很少吃淀粉类食物。

而且,关于唾液淀粉酶相关基因的实际功能性,以及其出现的具体时间都不明确,无法用于评估淀粉类食物对人类进化的影响程度。

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综上所述,基于生理学层面的16个不同角度的论证基本成立。

03

考古学证据

植物相关证据

从植物化石、工具残留物、牙菌斑等考古证据分析,我们旧石器时代的祖先的确吃一些植物性食物。

但是,这类证据存量非常少,保存也不够完整,无法确定植物性食物在我们祖先饮食中的所占比重。

直到大约4万年前,与植物食物制备有关的石器才出现在考古遗址中。

而且,获取和加工蔬菜食品的专用工具,只出现在人类进化的后期。说明这类食物并没有成为我们祖先的主要食物组成。

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石器工具证据

现存史前石器工具高估证据中,有大量是与肉类和脂肪加工有关的。

大约8万年前,弓箭出现了,它们更适合用来击落小鹿和鸟类等。

相比之下,植物性食物相关的石器工具出现非常少,而且通常出现时间非常晚近。

实际上,越靠近农业革命,植物性食物相关的石器工具出现频率越多,但证据总量仍然非常少。

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动物考古学证据

大量考古证据显示,我们的祖先热衷于狩猎。

早在150万年前的考古遗址中,就已经首次出现了大型动物作为猎物的证据。

早期人类考古遗址显示,动物骨骼和石器的数量逐渐增加。而且,动物骨骼上带有工具造成的切割痕迹,这些是人类狩猎、分割动物的迹象。

研究人员还提出,人类祖先更倾向于获取大型食草动物,因为它们的相对生物量丰度高,净能量回报高,获取相对简单,脂肪含量高。

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优先猎杀高脂肪动物

在动物考古记录中,发现一个有趣的迹象:我们的祖先,似乎会优先猎杀身体脂肪更多的动物。

对史前人类骨骼中稳定同位素的研究以及人类特有的狩猎实践表明,人类专门猎杀脂肪含量高的大中型动物。

考古遗迹证据表明,人类优先猎杀的动物主要是青壮年的大型动物,而不是幼崽或衰老的,也不优先猎捕小型动物。

此外,我们的祖先还优先把动物的肥肉和骨髓搬运回部落营地,这些部位富含脂肪。

人类以高昂的代价猎杀高脂肪动物,可能表明,通过其他方式,他们无法更轻易地获得足够的能量。

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稳定同位素证据

人类吃的食物,会在骨骼和胶原蛋白中留下印记。

不同的碳和氮同位素的比例,使科学家能够精确地估算出食用肉类与植物的比例。

具体来说,人类化石胶原蛋白残留物中,可以提取出一种名为「稳定氮δ15N同位素」的物质。通过对这种物质的测量,可以大致估算我们祖先的饮食结构。

对现存「稳定氮δ15N同位素」的研究表明,从高纬度较寒冷的地区,到温暖的地区,如地中海西西里岛等地的样本,都显示出我们祖先主要吃肉的迹象。

在这些研究中,几乎100%的人类祖先都是食肉动物。

直到靠近农业革命的时期,也就是大约2万年前,植物性食物相关的稳定同位素证据才开始增多。

此外,从化石中微量元素锶和钡的化学特性,也可以推断祖先的饮食结构。

有证据表明,早期智人的微量元素特性符合食肉动物的特征。

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牙齿病理学

龋齿是大量食用碳水化合物的证据,碳水吃得越多,越容易出现龋齿。

在野生黑猩猩中,高达30.6%存在龋齿。

现代智人的近亲「尼安德特人」严重依赖动物性食物,龋齿在他们的化石中极为罕见。

在过去的一万年里,随着人类对农业的依赖,龋齿相关病原体「变异链球菌」经历了快速的种群扩张。

而在旧石器时代,人类龋齿证据非常罕见,说明我们的祖先吃碳水类食物很少。

直到1万5千年前,靠近农业革命时,人类龋齿证据才开始增多。那时,由于中小型动物的进一步灭绝,人类饮食中植物性食物开始增加。

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行为适应

食肉动物与食草动物,会有不同的行为习惯。这些行为习惯,会在考古遗址中留下证据。

通过对人类与黑猩猩和群居性食肉动物的行为模式比较发现,人类具有类似食肉动物的行为模式。

例如,人类祖先与食肉动物都有食物分享、同类养育等共同的行为适应。

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04

古生态学证据

从古生态学证据来看,在人类进化的同时,陆地动物出现了体型变小、种群变少的趋势。

在260万年前的非洲,人类刚出现时,陆地哺乳动物的平均体型接近500公斤。

而到农业革命之前,这个数字已经下降到几十公斤,也就是下降了90%以上。

大量证据表明,这一趋势与人类狩猎行为息息相关。

例如,大约在100万年前,非洲的大象种群显著减少,这被认为是直立人进化为食肉动物的结果。

此外,不论在哪个大洲,人类迁徙到哪里,哪里的大型动物就出现种群缩小、灭绝的迹象。

这表明,人类祖先更倾向于捕猎大型猎物。

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05

动物类比分析

理论上来说,黑猩猩和狼实际上都是「杂食动物」,但由于种种原因,狼主要适应吃肉,黑猩猩主要适应吃素。

以狼为例,狼的绝大多数热量来自肉类,但狼其实也能能够吃植物,包括块茎、水果之类的。

但狼仍然被认为是「食肉动物」,因为正常情况下,狼至少70%以上的能量来自肉类。

那么,我们的人类祖先,到底主要适应吃肉还是吃素?如果人类祖先吃肉,那么吃了多少肉?

通过与今天的食肉动物进行类比,可以帮助确定人类祖先的食物构成。

科学家进行这样的对比分析,发现人类更像是「超级食肉动物」,也就是动物性食物占饮食内容超过70%的物种。

例如,人类重点猎杀大型动物,这种特征仅在「超级食肉动物」中存在。

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06

现代狩猎

采集群体类比分析

在现代仍然保持狩猎采集的部落群体中,有一些是以动物性食物为主,也有一些是以植物性食物为主。

那么,通过观察现代狩猎采集群体的生活方式,能否推断出我们祖先的饮食模式呢?

由于文明的传播,现代狩猎采集者只能生活在地球生态的边缘地区,他们的生活状态与我们旧石器时代的祖先截然不同。

而且,在200万年的时间内,地球发生了变化,生态系统发生了变化,也不再有大量的大型动物可供捕猎和食用。

虽然,现代狩猎采集群体的生活方式,对重建旧石器时代文化演变和生活方式具有重要意义。

但是,由于大中型动物灭绝、环境变化等原因,现代狩猎采集群体的生活方式,只能代表旧石器时代晚期的特征,而不能代表整个旧石器时代。

总之,现代狩猎采集群体的生活方式,不能准确评估旧石器时代祖先的饮食结构。

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最后的话

关于「人类祖先到底吃肉还是吃素」这个话题,科学界还有很多争议,期待更多高质量研究证据,为我们解开谜题。

这篇文章的目的,不是鼓励大家都去疯狂吃肉,而是想要给大家分享最新的科学逻辑与证据。

每个人有选择自己饮食方式的权利,找到适合自己的饮食,才是最重要的。

关于我们祖先在进化中的饮食结构,你有什么看法,欢迎分享给我们。

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你觉得人类更适合吃素还是吃肉呢?

参考资料:

1.Ben‐Dor, M., Sirtoli, R., & Barkai, R. (2021). The evolution of the human trophic level during the Pleistocene. American Journal of Physical Anthropology, 175(S72), 27–56. https:///10.1002/ajpa.24247

The End

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