為什么人類進化成雜食動物?250萬...
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2023-08-07
關于人類的飲食方式有許多種說法,有些推崇素食主義的人,會說人類天生就是食草動物,同樣地,也有許多人會認為人類天生就是食肉者。但從科學的角度來講,人類是不折不扣、最為典型的雜食動物,我們的身體為此作出許多適應性特征。其中最有力的證據是我們的牙齒,我們擁有食肉動物般的門牙和犬齒——可以幫助我們撕咬肉類,也有食草動物們用于咀嚼的臼齒。從化學上講,我們缺乏許多食草動物所具有的纖維素酶或纖維素共生體,并且擁有許多食肉動物才具有的蛋白酶,但我們卻可以通過蔗糖素來消化水果。另外,我們無法自行合成許多**必需的維生素,而這些維生素要么只存在于動物,要么只存在于植物,這讓我們選擇任何一種單一的飲食都行不通。所以,人類只能是雜食動物,如果有人想當一名純粹的素食者或肉食者,那么他必須注意自己的身體,適時補充一些**必需的維生素。其實,人類的雜食性比我們想象得還要雜許多,相對于其他動物,我們有非常強大的肝臟(解毒器官)和非常敏銳地嗅到腐爛的能力,這表明我們可能已經進化到可以食腐。然而,你有沒有想過,人類為什么會變成現在這樣飲食的多面手呢?事實上,有一項針對現代1000多種動物(主要是脊椎動物和140種昆蟲)飲食方式的研究[1],發現雜食動物只占3%,而63%是食肉動物和32%是食草動物。為什么人類會變成如此稀有的雜食者呢?飲食帶給動物哪些優勢食肉動物的優點非常明顯,它們可以從別的動物身上直接獲取優質蛋白,這種優勢體現在繁殖后代上,食肉的哺乳動物可以更早斷奶,而食肉的其它動物也可以獲得更強壯的后代,從而提高后代存活率。圖注:因為此竹子,熊貓的幼崽十分脆弱然而,食肉動物的劣勢也一樣明顯,當食物匱乏的時候,最先滅絕的就是它們。而食草動物往往更容易在大滅絕中存活下來,因為它們直接食用能夠光合作用的植物,能量的利用率非常高。也正因為食草動物對能量的利用率更高,所以它們可以產生更多的后代,讓基因更加多樣化,從而更能應對環境危機。圖注:能量在營養級中流動,逐層遞減雜食就像一個折中的飲食選擇,因為這些生物既可以吃肉也可以吃素,這在進化上肯定是具有優勢的,它們不太容易因為食物緊缺餓死,又可以補充優質蛋白來提高后代存活率。食肉動物因為身體結構的局限性無法消化植物,而食草動物雖然會吃掉嘴巴咬到的任何東西(包括動物),但也因為身體局限性無法主動打獵。這就是為什么雜食動物都非常強大,卻非常少的原因!動物改變飲食策略有多難?很多人潛意識里可能會認為,動物是從食草動物到食肉動物演化的,畢竟由弱到強比較符合自然規律。然而事實上,第一個動物出現的時候,它可能是食肉的,只是和我們現在理解的食肉動物可能不太一樣,最早的動物大概率是食用異養生物(不會從陽光中獲取能量的生物),這也算食肉動物吧。之所以認為第一種動物是食肉動物的可能性很高,一種解釋是,動物們要食用植物很難,而吃其它動物則相對簡單。圖注:牛有著非常強大的胃例如,奶牛只吃草和樹葉就可以長出龐大的身體,但它們的胃由四部分組成,并且需要有大量的腸道微生物來幫助它們分解植物細胞。而像人類這種教科書級別的雜食動物,根本無法真正分解樹葉和草的細胞壁,我們基本只能利用植物的種子和水果,這些部位是植物釋放植物蛋白來吸引動物食用者的。動物們想要擁有吃植物的能力的話,它們的身體需要發生許多復雜的變化,以及特殊的消化系統,這給進化設置了一道屏障。所以在調查的脊椎動物中,食草動物擁有最多的資源卻在數量上比食肉動物少許多,原因就在于它們出現得更晚,進化的時間有限。事實上,如果食草先于食肉出現的話,現在的地球上無論什么動物群體,食草動物都會遠多于食肉動物,昆蟲就是最好的例子,它們很早就適應了植物性飲食,結果世界上出現了數百上千萬種昆蟲,是地球上種類最具多樣性的生物群體。圖注:物種最具多樣性的生物群體是昆蟲也正因為如此,我們熟悉的絕大部分雜食性動物都是從食肉動物演化來的,比如熊、狗、浣熊等等,它們最初都是食肉動物。食肉到食草的演化很難,同樣的,食草要到食肉更難!這是因為動物一旦開始適應食草,它們就很容易從食草中獲利,它們將很難從這個能力中走出來,只會變得越來越能吃草。然而,人類和其它許多雜食動物不同,我們是從食草動物走向雜食的,這個是我們現在飲食上如此多面手的主要原因,因為我們的起點比其它雜食動物要高許多。如果說人類是從食草走向雜食的話,那么這個問題將變得非常有趣,要知道從食草跳到雜食是在放棄好不容易得到的適應性特征,以及大片唾手可得的資源,人類為什么要這么做?圖注:普爾加托里猴最后:為什么人類放棄食草轉向肉食?有一種長得和現代松鼠差不多的哺乳動物——普爾加托里猴,它經常被認為是最早的靈長類動物之一。大約在6500萬年前,恐龍退出歷史舞臺的時候,這種原始的靈長類動物也剛剛能夠適應植食性飲食,它們放棄了祖先捕食昆蟲的能力,喜歡上了水果。這些古老的靈長類能夠食用水果之后,在很長一段時間里它們的后代都是以素食為主,而它們也確實從素食中獲利,它們的物種多樣性得到前所未有的發展,并分布到世界各地。圖注:人類進化圖譜直到600萬年前,進入非洲的靈長類才被認為有吃肉的傾向,因為它們的身體擁有捕捉獵物的能力,但不能算作雜食動物,它們高度適應素食的身體如果一次吃下一整塊牛排的話可能會致命。事情的轉折點發生在250萬年前,其中一部分原因是這個時段,地球的氣候發生了翻天覆地的變化,天災降臨逼著古人類不得不做出改變。圖注:第四紀冰期-冰雪覆蓋全球在這個時段,第四紀冰川期開始爆發,大部分雨林在短時間內變成了樹木稀少的草原,我們祖先賴以生存的水果、樹葉和花朵也越來越少。早期的靈長類站在了進化的十字路口,有些轉向吃大量低質量的植物,比如南方古猿,而另外一些選擇去嘗試吃肉,比如早期的人類。很明顯早期人類做出了正確選擇并進化成現代人類,而做出錯誤選擇的南方古猿最終走向滅絕。之所以人類能夠從食肉中獲利,而現代的黑猩猩和大猩猩的祖先沒能這么選擇,現在主流的科學認為,這得感謝600萬年前人類祖先的嘗試性直立行走,讓我們有能力在草原上追逐獵物,并跑死那些食草動物。飲食可能就是宿命(至少今天人類的成功因素中必須算上飲食特征),因為吃上肉之后,人類的進化才開始真正開掛,因為這大大改進了我們的大腦。參考資料:[1]EVA FREDERICK.The world's first animal was probably a carnivore.Science.2019.8.30
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