人体的故事(2023版)
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为什么人类进化史很重要

每个人以及每个人的身体都是有故事的。你的身体实际上不止有一个故事。其中一个是关于你人生的故事,那是你的自传:你的父母是谁?他们如何相遇?你在哪里长大?生活的变迁如何塑造你的身体?另一个故事是关于进化的:数百万年间一长串事件使你的祖先的身体一代代发生着改变,以至于你的身体不同于直立人、鱼和果蝇。这两个故事都值得了解,并且它们拥有某些共同的元素:人物(包括假定的英雄和坏蛋)、环境、偶然事件、胜利和苦难。这两个故事也都可以用科学的方法来分析,用假说来表达,这些假说部分还可以被质疑和否认。

人体进化史是个有趣的故事。其最宝贵的教训之一是,人类不是一种必然会出现的物种:如果在不同的环境下,哪怕环境因素稍有不同,我们就会成为完全不同的生物,甚至我们完全有可能根本不存在。然而,对许多人来说,讲述并验证人体故事的主要目的是揭示为什么我们会以现在的方式生活。我们为什么要有很大的脑容量、长腿、明显可见的肚脐以及其他特征?为什么我们只用两条腿走路?为什么我们会用语言交流?为什么我们有这么多合作?为什么我们会烹煮食物?思考人体进化方式的一个迫切而实用的理由是,为了评估我们适应于什么、不适应于什么,从而了解我们患病的原因。进一步说,即评估我们生病的原因对防治疾病至关重要。

为了理解这种逻辑,可以看一下2型糖尿病这个例子。这是一种几乎完全可以预防的疾病,但是其发病率却在世界各地不断攀升。这种疾病发生在全身细胞对胰岛素(2)不起反应的情况下。当身体开始对胰岛素不起反应时,就会表现得像一个崩坏的供热系统:系统不能把热量从火炉运送到房子的其他地方,导致火炉过热,而房子却暖不起来。患糖尿病时,病人体内的血糖水平持续上升,这会刺激胰腺产生更多的胰岛素,但结果却徒劳无功。几年后,当疲劳的胰腺不能分泌足够的胰岛素时,血糖水平就会过高。血糖过多是有毒的,会造成可怕的健康问题,最终导致患者死亡。幸运的是,医学在发现和治疗早期糖尿病症状方面已相当成熟,这使得数以百万计的糖尿病患者能够继续生存几十年。

从表面上看,人体进化史似乎与2型糖尿病患者无关。因为这些患者迫切需要代价昂贵的医疗救治。现在有成千上万的科学家在研究这种疾病的因果机制,如肥胖如何使某些细胞对胰岛素产生抵抗,胰腺中分泌胰岛素的细胞在劳累过度后如何停止工作,以及某些基因如何导致某些人易患这种疾病,而另一些人则不会。为了使患者获得更好的治疗,这种研究必不可少。但是如何预防这种疾病呢?要预防一种疾病或任何其他复杂问题,不仅需要了解其直接的因果机制,而且需要了解其更深层次的潜在根源。这种疾病为什么会发生?以2型糖尿病为例,为什么人类如此容易患上这种疾病?为什么我们的身体有时不能很好地应对现代生活方式,最终导致罹患2型糖尿病?为什么有些人的患病风险更高?为什么我们不能采取更好的方式,通过鼓励人们食用更健康的食物、更注意锻炼身体来预防这种疾病?

对于这些和其他一些“为什么”的问题,对其答案的寻求促使我们思考人体进化史。至于这一做法的必要性,没有人表达得比开拓性的遗传学家西奥多修斯·杜布赞斯基(Theodosius Dobzhansky)更加清楚,他有一句名言:“不以进化论,无以理解生物学。”为什么?因为生命本质上是由生命有机体利用能量来产生更多生命有机体的过程。因此,如果你想知道为什么人们的外表、生理机能、所患疾病不同于他们的祖辈、邻居或“神秘猴子”时,那么你就需要知道生物的历史,正是经过这样的进化史,人类个体与他们的邻居和猴子才会变得如此不同。

此外,这个故事的重要细节要回溯到很多很多代以前。人们身体中的各种进化适应经过自然选择的作用,帮助无数的祖先在遥远的年代生存和繁衍下来,不仅仅是狩猎采集者,还有鱼、猴子、猿类、南方古猿以及较近时期的一些农民都是如此。这些适应解释并限定了身体如何正常执行消化、思维、繁殖、睡眠、行走、奔跑等功能。因此,探讨身体的漫长进化史有助于解释为什么当你和其他人应对适应不佳或适应不足的条件时,就会得病或受伤。

回到人类为什么会患2型糖尿病的问题:答案并不仅仅在于促进疾病的细胞和遗传机制。从更深层的意义上说,糖尿病成为一个日益严重的问题主要是因为人类的身体与圈养的灵长类动物一样,主要适应于那些非常不同的条件,这使我们在应对现代饮食和体力活动缺乏时适应不足。在数百万年的进化中,那些嗜爱能量丰富食物的祖先占据了优势,这些食物包括简单的碳水化合物,如糖这种曾经的稀罕物,以及能高效储存热量的东西,如脂肪。此外,我们的远祖很少有机会因为体力活动少、大量喝碳酸饮料、大吃甜甜圈而患糖尿病。显然,我们的祖先也没有经历过强选择以适应造成其他疾病和残障的原因,这些疾病包括动脉硬化、骨质疏松和近视。为什么现在这么多人患上了以前罕见的疾病,这个问题的根本答案在于,人体的许多特征适应于进化所经历的环境,但不适应于我们创造的现代环境,这种观点被称为失配假说,是新兴的进化医学领域的核心观点,而进化医学是将进化生物学应用于健康和疾病的学科。

这个失配假说是本书的重点,但要弄清哪些疾病是而哪些疾病不是由进化失配所引起的,所需要的不仅仅是对人类进化的肤浅认识。有人将失配假说进行了简单化的应用,他们提出,既然人类进化成为狩猎采集者,那么我们就最适应于狩猎采集者的生活方式。这种看法会导致下面这种情况:观察卡拉哈里沙漠的布须曼人或阿拉斯加的因纽特人吃什么、做什么,并据此开出一些天真的处方。然而,一个问题是,狩猎采集者本身并不总是健康的,他们身体状况的变数很大,很大程度上是因为他们的居住环境变化范围很大,包括了沙漠、雨林、林地和北极苔原。理想的、典型的狩猎采集者的生活方式是不存在的。

更重要的是,如前所述,自然选择不一定会让狩猎采集者或任何生物经过适应变得健康,而是让他们生育尽可能多的孩子,并让这些孩子也尽可能存活到生育年龄。另一个值得重视的问题是:人体,包括狩猎采集者的身体,就像重写手稿一样汇集了很多进化适应,这些进化适应经过了无数代人的积累和修饰。我们的祖先在成为狩猎采集者之前,是类猿两足动物,再之前是猴子、小型哺乳动物等。而自那以后,一些种群进化出了新的适应,成为农民。人体的进化和适应不存在一种单一的环境。因此,要回答“我们适应于什么”这个问题,我们不仅需要从现实角度考虑狩猎采集者,还要看看导致狩猎和采集进化的一长串事件,以及自人类从事耕种食物以来所发生的事情。打个比方来说,试图通过仅聚焦于狩猎采集者就了解人体适应于什么,就像只看美式橄榄球比赛第四节的一部分就试图看懂比赛结果一样。

如果我们想要理解人类适应于什么以及不适应于什么,那么对于人体如何进化以及为何进化的故事,就需要有一个不限于表面深度的探讨,那样才能从中获益。像每一个家庭的故事一样,人类物种的进化史非常值得研究,但它本身却是一团乱麻,充满未知。如果想要搞清人类祖先的家谱,工作量之大,可以让描绘《战争与和平》中的人物关系图这种事情看起来像小儿科一样。不过,经过一个多世纪的充分研究,关于人类物种如何从非洲森林中的猿类进化成为遍布地球大部分地区的现代人类,人们已取得了一致和公认的理解。撇开家谱的精确细节,人体的故事可以归结为五个重大转变。这五大转变都并非不可避免,但每一次转变都添加了一些新的进化适应,并去除了另一些进化适应,从而以不同的方式改变了人类祖先的身体。

※ 转变之一:最早的人类祖先从猿类分化出来,进化成为直立的两足动物。

※ 转变之二:这些最古老的祖先的后代是南方古猿,他们进化出采集并摄入除主要水果外多种其他食物的适应。

※ 转变之三:大约200万年前,人属最早的成员进化出接近现代人类的身体,脑容量也开始变大,这使他们能够成为最早的狩猎采集者。

※ 转变之四:随着古代人类狩猎采集者的蓬勃发展,并扩散到旧大陆的大部分地区,他们进化出了更大的脑容量,身材也变得更高大,但生长变得更缓慢了。

※ 转变之五:现代人类进化出特殊的语言、文化和合作能力,使人类得以迅速扩散到全球各地,并成为人属在这个星球上唯一幸存的物种。