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人类食肉动物吗?我们这里的食物网的演进

作者Raphael Sirtoli,理科硕士,科学作家
2020年10月7日
Tatjana Baibakova / Shutterstock.com Tatjana Baibakova / Shutterstock.com

你注定要成为食肉动物吗?

为了了解现代人类进化所吃的食物,我们需要研究我们祖先的饮食。人类是从250万年前到12000年前的更新世进化而来的。大部分的冰川环境塑造了我们的饮食,因此,我们在食物链中的位置——用科学术语来说,这被称为人类营养水平(HTL)。

我们的祖先吃什么?是什么在试图吃掉我们?如果我们在大部分进化过程中都是食肉动物,那么这显然与我们的现代饮食有关。

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人类在食物链中处于什么位置?

研究表明,在更新世,人的营养级进化变得越来越食肉。这种趋势则旧石器时代晚期(其中约11000年前结束)期间有所逆转;这之后,朝新石器时期更农业的做法,开始在5000年前推。

研究还证实,在更新世末期,陆地哺乳动物的平均体重急剧下降了90%。狩猎者-采集者捕杀大型哺乳动物直至灭绝,这样较小的哺乳动物大多幸存下来,这可以很好地解释这一现象。1]。因此,后来以狩猎-采集为生的人口面临着不同的生态环境——值得注意的是,很少有大型动物,可利用的植物种类发生了变化,植被密度增加[2]。

请记住,肉食动物可以吃的肉比其他东西。也就是说,食肉HTL是观察健康的祖先群体能住上杂食性高淀粉饮食[兼容34]。这可能发生,只要有足够的动物来源的食物,以保证充足的营养[67]。

让我们根据以下参数来进一步了解这种肉食性HTL的基础:

  • 饮食质量
  • 脂肪代谢与储备
  • 遗传适应性和淀粉消耗
  • 生理学和解剖学
  • 同位素,微量元素和牙齿健康
  • 古动物学

饮食质量

一个高品质的人饮食热量密集,容易消化,有其基本的宏观和微量营养素含量方面的深度和广度[8]。根据这些标准,动物性食品是定性和定量地优于植物性食物。

将100克的植物与100克的各种陆生动物进行比较,可以发现,在10种关键维生素和矿物质中,有8种动物的食物比植物的营养密度更高——而且在大多数情况下是植物的好几倍。调整生物利用度和活性营养素等因素会使动物性食品看起来更有营养[9]。众所周知,动物性食物能以活性形式提供植物所不能提供的几种基本微量营养素。

植物性食物主要富含维生素E、C和钙。然而,为期两年的Bellevue“食肉动物”研究的结果,以及高度食肉性极地社会的记录,并没有提供这些人群中坏血病、维生素E缺乏或其他此类缺乏的证据[10]。实验已经证实,我们身体处理微量营养素不同,根据生理环境。当有人在低碳水化合物饮食,例如,更多的钙吸收,以补偿其增加的排泄,应该骨吸收发生在试图稳定血钙水平[11]。

脂肪代谢与储备

人体新陈代谢的特点是大量依赖脂肪(储存的和从饮食中提取的)作为燃料,它可以非常有效地燃烧脂肪[12]。脂肪酶是一种对脂肪的储存和使用至关重要的酶,在人类进化过程中强烈的选择压力就证明了这一点。13]。同样地,比较染色质景观分析——一种用于对我们的染色体进行广泛分析的方法——显示出人类和灵长类对高脂肪饮食有很强的整体适应性[14]。

人类是唯一地很好地适应酮症,无论是通过禁食或营养手段[带来1516]。它甚至对婴儿大脑的正常发育至关重要[17]。酮体备用肌肉质量hypercaloric状态[1819]。在酮症,自适应葡萄糖备用(即生理胰岛素抵抗)发生,并且是典型的食肉动物[的20.]。当生理性胰岛素的遗传基础是通过由中亚和塔吉克农民柯尔克孜牧民的调查,结果发现,尽管时下吃了类似的饮食,谁更依赖于动物性食物中Khirgiz牧民有较高的基线自适应葡萄糖备用[21]。

男性和女性采猎者的平均体脂水平分别为9%和24%,以现代标准来看已经相当瘦了。22]。但相对于灵长类动物倭黑猩猩的男性和女性有小于1%且小于4%的身体脂肪,分别为,人类是比较胖[23]。我们吃的脂肪具有优先级存储在我们的皮下脂肪组织,甚至在其他大量营养素办[24]。我们也符合典型的食肉动物的脂肪细胞形态,这意味着我们有更小和更多的脂肪细胞。25]。

我们大量的脂肪储备是我们自己的天性,从某种意义上说,它们不是我们群体最后的共同祖先所拥有的特征。26]。我们的其它能量源,碳水化合物,被存储在约10倍量(400-500克)比脂肪小。人类可以从植物觅食[赚取每小时狩猎中型动物卡路里几万,相反与微薄的1431个卡路里27]。更新世时期,人类专门捕猎大型动物,这带来了更大的回报。28]。我们的脂肪储备和我们的狩猎似乎是密切相关的。

遗传适应性和淀粉消耗

有证据表明,对块茎消费的累积遗传适应在我们进化的时间尺度上是相当近的。29]。这表明块茎不是我们饮食的重要组成部分先前[30.]。人的AMY1基因在我们的许多器官中表达,用于分解淀粉和糖原。几项研究假设,AMY1拷贝数低的人在高淀粉饮食中患肥胖症和糖尿病的几率更高。然而,没有证据支持这种说法[3132]。

该APOE4基因参与的脂肪和胆固醇,除了LDL受体相互作用的代谢。它经历了强烈的选择性压力由世界人口的15%,证明今天有多达它在某些人群[40%-50%33]。当我们吃高度食肉的食物时——可能有更高的病原体负担——apoe4可能帮助我们保持认知功能[34]。

生理学和解剖学

食肉动物的胃pH值为2.2,杂食动物为2.9,食腐动物为1.3。人类的胃酸pH值为1.5,在专性食腐动物和兼性食腐动物之间,我们更接近食肉动物的高端。这也许可以解释为什么捕猎的动物可以通过干燥和发酵处理他们的大部分动物食物,以及在没有伤害的情况下腐烂肉和脂肪。35]。

相对于黑猩猩车身尺寸,人结肠越小77%和更长的肠64%[3637]。较小的我们冒号,我们可以发酵成可用能量,这意味着我们可以依靠植物纤维的食物,以满足我们的日常所需热量越少,纤维少。机身大小与营养水平,人类的放大体链接到carnivory [38]。

食肉动物的行为

众所周知,狩猎-采集群体会在太瘦的时候抛弃猎物。39]。相反,他们会针对出现的动物胖[40],特别是大块头的成年人[41]。调整增加耐力,尤其是在炎热的环境中,使我们的祖先加入“猎持久性”到他们的技能和扩大狩猎领地[42]。在一个纸,研究人员正确地预测与增加捕食多个行为在人类进化[43]。

与其他物种相比,人类的断奶年龄较早(不到3岁),这与食肉动物的水平密切相关。一些作者“强调食肉动物的出现是一个从根本上决定人类进化的过程”[44]。现代哈扎族的男性和女性采猎者从40岁开始达到食物获取生产力的顶峰[45,建议对“经历”的选择能导致长寿[46]。动物性食物比植物性食物更具有时间/热量效率,因此对人体有益。47]。

我们还进化出了向猎物投掷武器的能力,这让我们拥有了成为顶级掠食者的关键优势。48]。人类学家认为,食肉动物对我们在欧亚大陆的寒冬中生存至关重要。49]。旧石器时代期间,狼被驯化,从而延长我们的狩猎能力,这反过来加强我们carnivory [50]。

同位素,微量元素和牙齿健康

稳定同位素研究表明,在旧石器时代晚期,欧洲的狩猎采集者大多吃肉食,这使他们的营养水平处于或高于狼。51]。利用改良的微量元素法对牙齿样品进行检测,早期智人与食肉动物没有区别[52]。

虽然牙菌斑不适合在庞大的动物考古景观中确定HTL [5354[],它可能在识别变化方面有点准确。例如,尼安德特人非常依赖动物性食物,经过检查的1250颗牙齿中只有6颗蛀牙(腐烂的迹象)。55]。龋病在摩洛哥开始以众多的人数出现13700之间,15000年前,一起提高淀粉的消费证据[56]。在更新世的大部分时间里,龋的低发生与低碳水化合物,高HTL的模式相对应。

古动物学

在各个物种中,食肉动物的大小决定了猎物的大小。如今体重超过15-20公斤的大多数捕食者都专注于捕猎体型小于它们一半的动物,以便从生物能量的角度获益[57]。与莱斯尼克的观点不同,旧石器时代的人类是相对大型的食肉动物,他们并没有从昆虫中获取大量的营养。58]。

狩猎大型猎物作为人类就与hypercarnivory [专门关联59]。考虑到大型草食动物丰富的生物量、相对容易捕猎、净热量回报和较高的脂肪含量(满足了蛋白质消耗的生理限制),人类可能更喜欢这些动物。60]。

结论

考虑到我们惊人的饮食范围,以及我们对技术的掌握,这使得我们进一步扩展了已经非常丰富的饮食结构,我们很难认为人类不是杂食动物。然而,上述证据表明,人类进化成了食肉动物。技术和生理学的结合使得广泛的植物被包括在这个必不可少的肉食性基础之上。

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