在上一篇文章中,我們展示了在哺乳動物物種中,能量組成一律以脂肪為主。在這里我們將進一步探究其他的證據,詳細說明我們到底應該吃什麽。
我們可以探討的領域包括:生理代謝限制因素和早期穩定同位素分析。
Expensive tissue hypothesis 高耗能組織假說
克萊伯定律描述了一個一般大小生物體所需的能量,該能量由一個商數表示,可應用於各個器官。根據這一定律, 任何動物的器官能量所需,是可以通過其本身重量推算出來的。下圖展示了人類的計算和實際觀察到的能量分配。
腸道的大小不同,可以彌補使用大腦的成本。大猩猩是唯一吃草食性食物的類人猿,它們的大腦是其體型的1/3。食草動物吃的是難以消化的食物,所以它們必須有一個相對較大的腸道(包含發酵槽和持續供應的植物供給),以維持它們的能量需求。
相較而言,吃營養密集型食物(脂肪、肉類)的食肉動物有簡單的胃,他們的結腸的大小面積減少,小腸也相對地長。我們的結腸只占我們消化道的20%,這只是靈長類動物預計的一半,而我們的小腸占消化道的60%。
黑猩猩的結腸佔其腸道的52%,專門用於發酵和從植物生物質能中產生短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)。
因此,人類的獨特之處在於,我們的腸道體積縮小,而大腦卻變大了。 我們只能通過食用碳水化合物或脂肪等能量密集型食物來做出權衡。 當然,以前我們沒有機會獲得在現代唾手可得的大量碳水化合物,所以從邏輯上講,只會剩下脂肪(?語序很奇怪)。
讓我們稍微休息一下,難道不是因為火和做飯嗎?
從人類進化的角度來說,用火做飯無疑是一項方便的創新,但它並不像大多數人所相信的那樣,對我們的發展是至關重要的。
早期人類會把用敲擊樂器(通常是石頭)把頭骨和長骨敲開,來獲取藏在里面的大腦和骨髓脂肪。這是將人類帶入脂肪營養獲取到更高水平的原因。 通過獲取這些以前無法獲得的密集脂肪來源,人類只需要花費很少的工作,就能消化能夠消耗如此能量密集型的食物。從腸道釋放出的更多資源能被分配給了最重要的大腦。
現成的20和22碳脂肪酸:花生油酸(Arachidonic acid,AA);去氢土莫酸(dehydrotumulosic acid,DTA) 、二十碳五烯酸 (eicosapentaenoic acid,EPA); 二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid,DHA) 是大腦發育的必需品 —— 只存在於動物食品中。這些脂肪酸占大腦物質的90%以上。植物油中最長的鏈 —— 亞油酸 (Linoleic acid)是18碳脂肪酸。在遙遠的過去,這種對動物食品的關注很可能是我們大腦更大的原因。
穩定同位素分析
穩定同位素分析( stable isotope analysis, SIA)
我們可以通過評估骨骼中的 C3、C4、C12、C13 和 N14、N15 水平來看待這個問題。 特別是較高濃度的N15,非常像是肉食性動物跟汞一樣在食物鏈上游集中的方式。
TL;DR
我們之所以進化,是因為我們幾乎只以脂肪作為營養來源。當我們發展農業時,我們建立了一個穩定且可擴展的,但營養較差的食物來源,這導致了我們的大腦的尺寸下降。來自古生物學的證據表明,我們的大腦是在減少對腸道的能量分配的基礎上進化而來的,而剩余能量則是投入到了大腦的尺寸以及腦力當中。即使有烹飪的出現,我們減少的腸道體積也不可能從植物物質中獲取足夠的能量,來補償如此珍貴的大腦。正是由於脂肪的高能量密度和它的獨特屬性,才使我們能夠開發出如此珍貴的大腦。這種能量過剩可以通過石頭敲擊來獲得骨髓和頭骨中的卡路里高的高密度脂肪。大腦主要由脂肪組成,我們生物學的其他方面也獨特地適應了這種脂肪代謝。因此,我們必須反擊多年來對脂肪和動物產品的恐懼宣傳。相反,我們應該像遠古的祖先們一樣,再次接受脂肪作為我們的主要能量來源,以達到真正的身心最佳健康狀態。
Other Resources:
What made the Ancient Egyptians Fat and Sick?
Dr. Michael Eades – ‘Paleopathology and the Origins of the Low-carb Diet’
AHS12 Miki Ben Dor — Man The Fat Hunter: Animal Fat Shortage as a Driver of Human Evolution
AHS18 Miki Ben-Dor – Are We Carnivores?
CARTA: The Evolution of Human Nutrition — Mary C. Stiner: Archaic Human Diets
CARTA: The Role of Hunting in Anthropogeny: Briana Pobiner – The Ecology of Hominin Scavenging
CARTA: The Role of Hunting in Anthropogeny – Margaret Schoeninger Alyssa Crittenden Richard Wrangham
Omnivore and Carnivore Nutrition Video
Papers:
[1]Hawks, J., “Selection for smaller brains in Holocene human evolution”, arXiv e-prints, 2011.