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2022-01-06 07:45

人类学家研究人类特有的生存策略的能量学

Anthropologists study the energetics of uniquely human subsistence strategies

在我们现存的近亲——类人猿中,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。这些特征显然很有价值,但维持这些特征所需的额外能量也非常重要。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联合开展了一项研究,以了解人类获取额外能量的策略。他们的发现发表在最新一期的《科学》杂志上。

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)并将其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,最主要的是一个人可以花多少时间和精力在追求食物上。能量预算是指所有生物体为了生存和繁殖所必需的能量摄入和消耗之间的平衡。

“因为能源是如此基本的货币,进化在整个生命之树中产生了许多惊人的节能适应性,”该论文的主要作者托马斯·克拉夫特(Thomas Kraft)说。克拉夫特目前是犹他大学的助理教授,他是加州大学圣巴巴拉分校高级作家兼人类学教授迈克尔·古文(Michael Gurven)的博士后学生,在此期间进行了这项研究。但这并不意味着自然选择总是有利于减少能量消耗。事实上,精力策略的“节奏”存在着巨大的差异。一个显著的例子就是吸热动物(温血动物)和变温动物(冷血动物)之间的区别。温血动物往往每天消耗更多的能量,但能够成功地将这些能量用于活动,最终导致成功繁殖。”

研究人员首先比较了人类和其他类人猿为了获得他们通常饮食中包含的所有食物所花费的能量和时间。克拉夫特说:“我们研究了当代狩猎采集社会和农民的生存社会,目的是研究存在了数千年的能量策略,包括那些在植物驯化出现之后的策略。”

这组科学家特别利用了他们与坦桑尼亚西北部的土著采集者哈扎人(Hadza)和玻利维亚亚马逊地区的土著园艺家齐曼人(Tsimane)长期合作的集体经验。

与黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩相比,人类的狩猎采集者在获取食物方面不是特别高效。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,还要进行一些高强度的活动,比如挖块茎或清理树木。”“相比之下,其他类人猿每天不需要走很远。他们大部分的食物采购都是在悠闲地采摘水果和植物。”

然而,人类确实可以从每小时赚取更多的食物能量中获益。其他类人猿不煮食物,它们花大量的时间咀嚼和消化,而人类的高强度生存活动会迅速产生许多卡路里。

克拉夫特说:“这就好比说,尽管工作强度很大,但人类的‘薪水’要比其他类人猿高得多。”“这种获得更高回报的能力使狩猎采集者如此成功。”再加上农业,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在一起的人的收入是狩猎-采集者的两到三倍。”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,也可能是相当危险的,如果你不能在某一天获得食物。“然而,人类似乎有独特的能力通过合作、分享和储存食物来克服这一问题,以避免危险的短缺。”

这种合作还有其他好处。能够在更短的时间内满足一个人每天的食物需求将会为其他努力提供更多的机会。作为加州大学圣巴巴拉分校综合人类学科学部主任和齐曼尼健康和生活史项目的联合主任,Gurven说:“要发展所有人类社会中普遍存在的丰富的社会和文化生活,可能首先需要有效的时间策略来养活自己。”

然而,他指出,它也会让我们误入歧途,导致健康问题,比如目前流行的肥胖。“我们人类之所以如此成功,部分原因是我们非常善于弄清楚如何用最少的努力获得最大的回报,”Gurven说。今天,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)购买那些售价4.99美元的美味烤鸡。我们用供应链取代了狩猎或农业中的体力劳动。如果我们在进化过程中获得了廉价的卡路里,那么少吃多运动的需求可能是一场斗争,这是有充分理由的。”

另一方面,他继续说,研究结果表明,人类也进化到高度活跃的身体,至少是为了获取食物。他说:“这并不意味着我们需要一直积极活动。”“从维持生计的人口中得到的教训是,要少坐着。”

这项研究的一个发现让研究人员感到惊讶,那就是人类生存策略的高能量成本。直立行走/两足行走使人类比其他类人猿更有效地移动,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食物相关的活动上花费的能量比黑猩猩、大猩猩和猩猩更多。总的来说,这使得我们的生存战略不是很有效。

人类学在收集不同社会的能量流数据方面有着悠久的传统。采集者,园艺家,牧民。研究人员将这些不同的数据汇集到一个单一的数据库中,这样他们就可以询问哈扎人和齐曼人的详细数据是否代表了整个社会中更广泛的生存能量模式。确实如此,但这个实验也带来了其他惊喜。

他继续说:“我们没想到我们的跨文化数据库会揭示狩猎采集人群和农耕人群之间工作时间的最小差异。”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 the Age of Robots)就是一个例证。许多人类学家长期以来一直认为,与其他人类社会相比,狩猎采集者工作的时间非常少。在整理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,将有助于我们理解人类与能源的基本关系。我们获取和消耗能量的方式决定了我们人类的本质,也决定了我们今天面临的许多健康和环境问题。”“在我们处理这些问题时,最好不要忘记我们的进化遗产。”