为什么"进步"的农业让人类的健康退步了?
进化与饮食的故事,我们上次讲到肉食如何与人类融为一体。
再来简单概括下:在人类进化中,只占体重2%的人类大脑,逐渐霸占了四分之一的基础代谢能耗。为了智力上的优势,祖先们选择了摄入单位热量更高的肉类。肉类因此成为人类进化的燃料和催化剂。
那个故事里,基因与饮食之间逐步完成“适配”,人类用了200万年。
在那之后呢?约1万年前,人类进入了农业时代。
几百万年和一万年的时间区别可能不太容易想象,打个比方,假设从人类诞生到今天,是一整年的时间,那几百万年,就是前363天,而农业社会只有2天。
想像一下,就在这2天之内,若是饮食结构发生了巨大变化,人类可能面临什么?
一去不返的营养均衡时代
农业社会到来之前,原始人过着狩猎采集生活。顾名思义,他们吃饭不靠春种秋收,而是瞄准周围的一切,杀动物、摘果子,挖野菜。
原始人吃遍万物/Fan Yunhan
因此,原始人的食谱相当丰富。只要生活的环境中有,他们就会拿来吃一吃。
根据考古学研究,在原始人的食谱中,肉类的供能比率通常为30%-70%。
在赤道附近的非洲,人们吃河马和长颈鹿。在温带周围美洲,人们吃北美驼鹿。到了接近寒带的亚洲。毛冠鹿、野猪、三门马、肿骨鹿都是原始人食单上的常备菜。
数万年前岩画中的原始人狩猎情景
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而且,原始人的肉类来源同样丰富。除了陆地上的走兽,还有天空中的飞鸟和水里的游鱼。
比如,新西兰shag河口遗址发现的动物骨头中,就有不少鸟类的遗骨。到了该遗址后期,鱼类和贝类在饮食中的占比超过了60%。
狩猎得来的肉食只能解决一部分口粮,剩下的就靠采集。
春夏温暖之际,有蕨菜、黄花、灰菜、苋菜等百余种野菜。同时,还有野葱、野蒜、水芹菜和各种蘑菇菌类。秋末冬初,采集者们掘地求食,把竹笋、野芋头、野薯、面木等块根块茎作为过冬的储备粮。
乍一看,上述的众多野菜和块茎,都是碳水化合物的大户。考古学家发现,碳水化合物在原始人的食物中占比不低,达到了30%-40%。
但是!此碳水非彼碳水——原始人吃掉的都来自『未经驯化』的作物。
原始人嘴中的碳水主要是饱含直链淀粉的作物,比如玉米的祖先墨西哥类蜀黍。与今天的玉米不同,这种蜀黍中直链淀粉的含量高,升糖指数低。
而且,即便是同样的食物,它们的升糖速度也远远小于现代饮食。因为原始人不会烹饪,也不会精加工食材。
别小看加热对食物的影响力。一盘意大利面,如果煮十分钟,升糖指数只有44。但煮20分钟的话,升糖指数会增加至64。加工对食物的影响也不可小觑。把燕麦片加工成即食燕麦片,升糖指数就会从51升到66。如此一来,哪怕原始人顿顿马铃薯管饱,也不会胖到哪去。
同时,这样的植物果实和叶子中,富含膳食纤维,限制了淀粉在人体内转化的速度。
总之,狩猎采集的生活方式能最大程度地保证营养均衡,摄入的淀粉也处在健康的平衡态。不论是维生素还是矿物质抑或是促进肠道蠕动的纤维素,一个都不会少。
农业驯化大跃进开始,高产谷物赢了
农业如何起源,还没有单一的答案。一种解释将其归因于全球气候变化。
农业社会正式开始前,狩猎采集的原始人就观察到了植物和动物的生长规律,并且有意识地去尝试种植,令其结出更多的果实。比如,对原始遗址的考察证实,在玉米正式大片种植之前,北美洲的原始人就在住处附近的小块空地上种植墨西哥类蜀黍,试图将它驯化成今天的玉米棒子。
不过,在冰河时期,极端的天气令狩猎采集者的实验经常失败。
11700年前,寒冷的冰河期终于结束,在全新世,局部的降雨和气温模式相对稳定,种植实验成功的概率大大增加。
从打猎到耕种/Fan Yunhan
另一个原因可能源于人口增长的压力——同类成为生存竞争中最大的对手。
三四万年前,人类已经站上了捕食者的顶点。可采集的植物、可狩猎的动物,伴随着人类的捕食逐渐减少。
冰期的到来进一步恶化了局面。为了活下去,人类调整了生存模式:不再四处游荡,而是固定跟随一群猎物,定居守护一片土地,防止其他部落染指。久而久之,包含种植和畜牧的农业诞生了。
此后,凭借能量获取效率大幅增加,人类突破了自然环境对人口数量的限制。
狩猎采集时期,一位女性每天能带回相当于2000卡路里的食物,男性稍高,3000-6000卡路里不等。考虑到一个人日均2000卡路里的能量需求,原始社会的家庭通常都是三口之家。此时,人口繁衍缓慢,人口年增长率仅有0.015%。
狩猎采集者无法获得高能量的碳水,人口较少,但身体健康。农业社会则相反。/Fan Yunhan
而新石器早期的欧洲农民,即便没有犁的帮助,全靠手在土里刨,每天就能收获12000卡路里。仓廪实而人丁旺,农民家庭规模翻番。如果人口基数相同,只需要2500年,农业社会就能追平原始社会10000年繁衍成果。
这么看,农业社会是一个更“高级”的时代吗?并不是。不同的视角,可能会得出不同的结论。
事实上,在基因繁衍冲动控制之下,农业时代的个体为此付出了相应的代价:无法维持狩猎采集的多元食谱。
农民抛弃了各种野果野菜,开始选择培育、种植单位热量高的作物。
如果你是一个新石器时代的农民,肯定也会这么做。考古学发现,当时的人均耕地不到一亩,若是为了多样性而种上几十种作物,那农业的性价比则丧失殆尽。
根据生活经验,农业祖先们发现某些作物吃了更让人饱足。于是,在一轮又一轮的耕作优化中,富含淀粉的品种被挑选出来,进行优种,培育出更高产的后代。
于是,农业驯化大跃进开始了。
农作物驯化进程/Fan Yunhan
在一轮又一轮的人工选择中,富含淀粉的作物逐渐摆脱了野草的样子,演化为今天的模样。
“农业是人类历史上最大的错误”?
对人类个体而言,农业绝非幸事。
尽管农民比狩猎采集者繁衍得更快,但营养水平大打折扣——饮食中至少70%的能量都来自水稻、小麦、土豆等主食作物。
主食作物优点多多:热量大、易吃饱、耐储存。但缺点也很明显,维生素和矿物质的含量有时候连野生植物的零头都追不上。
农民被田地拴住,既不能轻易更替作物种类,又不能进山寻觅野物,很难摄入足够的肉类和果蔬。
为了养活更多的人口,农民只会选择单位热量高的作物/Fan Yunhan
因此,农业饮食给人类个体健康带来多种困扰:
吃不到足量的水果,就会缺乏维生素C,导致坏血病。
坏血病患者
没有足够的坚果,烟酸摄入不足,会患上糙皮病。
糙皮病患者
精加工让营养摄入大打折扣。
就营养丰富度而言,水稻虽然比不上野生的藜麦,但能勉强满足人体对维生素和矿物质的需求。糙米富含维生素E,所含的B族维生素是精米的3-6倍,同时还有镁、钾、磷等微量元素。
一百克糙米中就含有如此多的营养成分
这些营养物质储存在容易受潮的表皮中。但为了长期保存粮食,农民把谷壳退去,将谷物磨成粉末,糙米变成白米......进一步恶化了农业社会之人缺乏营养的状况。农民吃下的碳水,大多就是这样精加工过的谷物、水稻和块根,营养大打折扣。
长期贮藏食物的另一个风险是污染。
例如,黄曲霉毒素就是一种由谷物、坚果和油籽上生长的真菌产生的有害化合物,会导致肝损伤、癌症以及神经系统问题。而狩猎采集者在存储食物时通常不超过一两天,所以他们很少会遇到这些毒素。
同时,农业社会以碳水化合物为主的饮食(碳水摄入比狩猎采集者高出近十倍),还导致了另一系列严重的健康问题。
最明显的是龋齿问题。
饭后,淀粉和糖粘在牙齿上会吸引细菌繁殖,并与口腔内的蛋白质结合形成菌斑。细菌消化糖类时会释放出酸性物质,后者和菌斑结合,溶解釉质牙冠就造成了龋齿。
龋齿在狩猎采集者中较为罕见,但在早期农民中极为普遍。
在近东地区,患龋齿人数的百分比从农业社会之前的约2%蹿升至新石器时代早期的13%左右,后期还要更高——在抗生素和现代牙科医疗出现之前,龋齿经常与死亡划等号。它不仅意味着难以忍受的疼痛,还会带来致命的感染,从下颚席卷整个头部。
除了龋齿,还有很多疾病都是农业社会的特产。比如,过敏症、自体免疫疾病以及肠道疾病。
肠道微生物群,能够帮助人体消化食物并产生代谢变化,保护人体抵御疾病,同时训练人体免疫系统识别并排斥病原体。
肠道中有大量微生物,与饮食和健康息息相关
在它们的帮助下,原始人可以很容易分解饮食中的纤维性食物。同时,由于饮食结构多元,肠道中菌群的多样性得到保证。这使得人体免疫系统不仅能对无害分子作出响应,还能对肠道病原体具有更强的抗性,从而避免更多的过敏反应。
但农业社会的人类的肠道菌群质量就大不如前。
Paolo Lionetti是意大利佛罗伦萨市Meyer医院的胃肠学家。他曾到西非布基纳法索展开研究。
这里存在两种聚落:一种部分保留了狩猎采集的生活方式,主要食物是种类繁多的肉类和果蔬,淀粉较少;另一种完全依赖农业种植,食物以淀粉为主。
在非洲调研的Paolo Lionetti医生
搜集了数月粪便后,Paolo Lionetti发现,前者比后者拥有更多的拟杆菌属细菌群,以及更少的厚壁菌属细菌群。拟杆菌属包含的Prevotella、Xylanibacter和Treponema菌株有利于分解纤维性和脂肪性的食物,并产生短链脂肪酸以提供额外的能量,同时保护肠道远离炎症。
他因此找到了布基纳法索地区各村的肠炎和过敏发病率天差地别的原因。
这一研究结论,同样适用于一万年前狩猎采集生活与农业生活之间的差异。进入农业社会后,由于食物多样性下降,肠道菌群的数量和质量下降,导致农民饱受一系列肠道疾病的折磨。
直到上世纪后期,欧美人才在平均身高上超过原始人。
丹尼尔 · 利伯曼(哈佛大学人类进化生物学系主任)认为:上述种种失配性疾病,是身体对新环境适应不良或适应不足的结果。数百万年进化出的身体,并没有做好成为一个农民的准备。
关注身体进化的故事,可以解释为什么我们的身体是现在的样子,从而帮助我们获得如何避免生病的线索。
或许,站在人类种群的角度,高产谷物的胜利无疑是快速繁殖的最大功臣。
但站在个体的角度,我们抛弃了丰富多元的食材,摄入了空前的高热量淀粉食物,让我们患上各类原始人类陌生的疾病。以致演化生物学家、《枪炮、病菌与钢铁》作者贾雷德·戴蒙德感叹说:
“农业是人类历史上最大的错误”。
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