人类学家研究人类独特的生存策略的能量学
在我们现存的近亲中——类人猿——我们人类是独一无二的:我们有更大的大脑,繁殖更快,寿命更长。这些特征显然是有价值的,但维持它们所需的额外能量是相当可观的。那我们是怎么负担得起的呢?
来自加州大学圣巴巴拉分校、犹他大学和杜克大学的一组人类学家合作进行了一项研究,以了解人类为获得额外能量而制定的策略。他们的研究结果发表在最新一期的杂志上科学.
进化的成功很大程度上取决于有机体从环境中提取能量(即卡路里)并将能量转化为后代的有效程度。但是能量的获取受到许多因素的限制,最主要的是一个人在追求食物上可以花费多少时间和精力。能量预算代表了所有生物为了生存和繁殖所必须进行的能量摄入和消耗之间的平衡。
该论文的主要作者托马斯·克拉夫特说:“因为能量是如此基本的货币,进化在生命之树中产生了许多惊人的节能适应。”克拉夫特目前是犹他大学的助理教授,在加州大学圣巴巴拉分校的资深作家和人类学教授迈克尔·古文的博士后研究期间进行了这项研究。“但这并不意味着自然选择总是倾向于减少能量消耗。事实上,能量策略的“节奏”存在巨大的差异。一个戏剧性的例子是吸热动物(温血动物)和变温动物(冷血动物)之间的差异。温血动物每天往往会消耗更多的能量,但它们能够成功地将这些能量用于最终成功繁殖的活动。”
研究人员首先比较了人类和其他类人猿为获得日常饮食中通常包含的所有食物所消耗的能量和时间。克拉夫特说:“我们研究了当代狩猎-采集和农民的自给自足社会,以研究存在了数千年的各种能量策略,包括植物驯化出现之后的策略。”
这组科学家特别借鉴了他们与坦桑尼亚西北部的土著采粮者哈扎人(Hadza)和玻利维亚亚马逊地区的土著园艺师提斯曼人(Tsimane)长期合作的集体经验。
与黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩相比,人类狩猎采集者获取食物的效率并不高。克拉夫特解释说:“事实证明,我们在获取食物上花费了惊人的能量,因为我们要走很远的路,还要从事挖块茎或清理树木等高强度的活动。”“相比之下,其他类人猿每天不需要走很远。他们购买食物的主要内容是悠闲地采摘水果和植物。”
然而,人类确实从每小时获得更多的食物能量中受益。其他类人猿不做饭,他们花大量的时间咀嚼和消化食物,而人类的高强度生存活动可以迅速产生大量卡路里。
克拉夫特说:“这就像是说,尽管工作强度很大,但人类比其他类人猿挣的精力充沛的‘工资’要高得多。”“这种获得更高回报率的能力是狩猎采集者如此成功的原因。”再加上务农,回报率(或“工资”)只会增加。克拉夫特继续说:“那些把农业和觅食结合起来的人的收入是狩猎采集者的两倍或三倍。”但是高通量的人类策略,包括消耗大量的能量以更快地获得更多的食物,如果你不能在某一天获得食物,也可能是相当危险的。“然而,人类似乎只有通过合作、分享和储存食物来避免危险的短缺,才能克服这一问题。”
这种合作还有其他好处。能够在更短的时间内满足每天的食物需求,将为其他努力提供更多的机会。“发展丰富的社会和文化生活在所有人类社会中都很常见,首先可能需要高效的时间策略来养活自己,”古文说,他也是加州大学圣巴巴拉分校综合人类学科学部门的主任,也是提斯曼健康和生活史项目的联合主任。
然而,他指出,它也会把我们引入歧途,导致健康问题,比如目前的肥胖流行。古文说:“我们人类之所以如此成功,部分原因在于我们非常善于找出如何以最少的努力获得最大的回报。”“你可以看到这将我们引向何方——开车或乘公交车去当地的好市多(Costco)购买那些4.99美元的美味烤鸡。我们用供应链代替了打猎和耕种的体力劳动。如果我们进化的目的是为了廉价地获取卡路里,那么少吃或多运动的需求可能是一种斗争,这是有充分理由的。”
另一方面,他继续说,研究结果表明,人类也进化为高度运动,至少是为了获得食物。他说:“这并不意味着我们需要一直积极活动。”“从仅能糊口的人口身上得到的教训是,少坐着不动。”
这项研究的一个发现让研究人员感到惊讶,它涉及到人类生存策略的高能量成本。直立行走或两足行走使人类比其他类人猿行动更有效率,我们使用复杂的工具使任务更容易完成。然而,人类(包括狩猎采集者和农民)实际上每天在与获取相关的活动上消耗更多的能量食物黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩也一样。这使得我们的生存策略总体上不是很有效。
人类学有一个悠久的传统,即收集不同社会中能量流动的数据。狩猎采集者,园艺家,牧民。研究人员将这些不同的数据汇编到一个数据库中,这样他们就可以询问他们从哈扎人和提斯曼人那里得到的详细数据是否能代表整个社会更广泛的生存能量模式。事实的确如此,但这个实验也带来了其他惊喜。
“我们没想到我们的跨文化数据库会揭示狩猎采集者和农业人口在工作时间上的最小差异,”他继续说。詹姆斯·苏兹曼(James Suzman)的新书《工作:从石器时代到机器人时代的深刻历史》(Work: A Deep History from the Stone Age to robot Age)就是一个例子,许多人类学家长期以来一直认为,与其他人类社会相比,狩猎采集者花在工作上的时间很少。在汇编了一份详尽的研究清单后,研究人员发现没有证据支持当代自给自足的农民平均工作时间比狩猎采集者更长这一观点。
“我们希望将所有这些新信息集中在一起,将帮助我们理解人类与能源的基本关系。我们如何获得和消费能源是我们之所以为人的核心,也是我们今天面临的许多健康和环境问题的核心,”卡夫解释道。“在我们处理这些问题时,不忘记我们的进化遗产是明智的。”