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从糖尿病到脚气,我们的身体不适应现代生活

今天的我们饱受着一些疾病的困扰,这些疾病在我们的游牧祖先那里几乎不存在。我们能通过适应来摆脱它们吗?

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乔纳森·巴特利特

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我坐在软垫办公椅上,弓着背,一边在电脑上输入笔记,一边读着一本名为《人体的故事》的书。这本书注定会让我越来越不舒服地意识到自己的身体。我扭动着身体以缓解下背部的疼痛。当我瞥向窗外时,花园看起来模糊不清。我的眼镜呢?我的脚趾又热又痒:我的脚气又发作了。

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我回到书本。“本章只关注三种你可能正在做的行为:穿鞋、阅读和坐着。”嗯,我确实在做。还有什么比这更正常的呢?

根据哈佛大学的人类进化生物学家丹尼尔·利伯曼(Daniel Lieberman)的说法,鞋子、书籍和软垫椅子根本不正常。我的身体有充分的理由抱怨,因为它不是为这些附件而设计的。长时间坐着会导致背痛。从小长时间专注于书籍和电脑屏幕会助长近视。封闭、带软垫的鞋子会导致脚部问题,包括拇囊炎、脚趾间真菌感染和足底筋膜炎,即足弓变弱下方组织的炎症。

与肥胖、2型糖尿病、骨质疏松症、心脏病和许多癌症相比,这些都算是小问题,这些疾病在发达国家和发展中国家都在上升。这些严重的疾病有几个共同的特点:它们是慢性的、非传染性的、因衰老而加重,并受富裕和文化强烈影响。现代医学已经找到了治疗方法,但没有解决办法;死亡和残疾人数持续攀升。

哈佛大学进化生物学家丹尼尔·利伯曼。吉姆·哈里森

利伯曼认为,进化视角对于理解身体在丰裕时代的陷阱至关重要。他的论点并不难,他也不是第一个提出它的人。这被称为不匹配假说:我们最早的猿类祖先以小型移动部落的形式觅食和狩猎。在非洲的一百多万年里,进化使它们的身体和行为与缓慢变化的环境条件相互作用——这就是自然选择。通过随机尝试新特征,保留有效(适应)并拒绝无效的,自然选择促进了个体相对于其他个体的适应性和生存,从而有利于个体的后代。

然而,大约10000年前农业的发明打乱了适应的缓慢步伐。定居生活迅速使人类接触到新奇的食物、疾病和习俗。因此产生了不匹配,利伯曼认为,从狩猎采集到农耕的转变导致了疾病的产生。

始于250年前的工业革命加速了文化变革,使我们的身体与环境更加脱节。因此,我们的健康受到了影响。利伯曼列举了肥胖、2型糖尿病、冠心病、骨质疏松症、高血压和某些生殖系统癌症,将其假定为非传染性不匹配疾病,同样还有哮喘、过敏、慢性失眠、蛀牙、焦虑和抑郁、扁平足、近视和背痛。他后来警告我,“这本书的大多数读者很可能患上并死于不匹配疾病。”他还将广泛的传染病也视为不匹配,尽管它们在发达国家已基本得到控制。

南方古猿阿法种 大约400万年前在非洲,一种四足、类人猿的原始人,宽脸上长着小脑,用后腿站立行走。扁平的鼻子和巨大的下颚:厚实的臼齿和强大的咀嚼肌能分解其饮食中坚韧的茎和根。两足行走:直立行走,尤其是在长途跋涉寻找食物时,比四足爬行更有效率。它的脊柱呈S形,颈部垂直,这是两足行走的另外两种适应。脚:它仍然可以从树枝上荡来荡去,但它的脚是僵硬的,略微拱起,脚趾长,是步行者和攀爬者的标志。乔纳森·巴特利特

退化演化的循环

自然选择没有时间纠正不匹配,因为今天的文化进化比生物进化快得多。因此,利伯曼提出了一个不祥的新术语:退化演化。

这并不意味着人类正在倒退,也不是说我们来之不易的适应,比如大脑袋和弹性十足的腿,已经失去了它们的价值。利伯曼将退化演化称为“当我们在多代人中不治疗不匹配疾病的原因,而是将导致疾病的环境因素传递下去,从而使疾病普遍存在并有时使其恶化时,发生的有害反馈循环。”

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当文化进化成为驱动力,而某些适应,比如对甜食的根深蒂固的喜好,变成了不匹配时,健康就会恶化。尽管他赞赏现代药物和手术,但利伯曼认为它们是“创可贴”,相当于眼镜或足弓支撑,因为它们没有解决根本原因或预防的可能性。“一旦我们生病,治疗就成为退化演化动态的一部分,”他说。

在这些页面中展示的人物,前三个是达尔文进化论的产物,其余的则说明了利伯曼的退化演化。如果我们把这些人物排列成一个圈——一个古人类的“命运之轮”——那么占据最有利位置的将不是拥有物质优势的后工业时代办公室职员智人(也就是像我这样的人),而是狩猎采集者智人。

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我们智人部落的这些最早成员大约在20万到30万年前在非洲从更原始的旧石器时代觅食者演变而来。他们的解剖结构与我们相似。研究人员从考古和骨骼遗骸以及通过考察更近期的狩猎采集群体,对他们有相当多的了解。这些人身体状况极佳;他们跑得像马拉松运动员,睡得像贵族。他们的饮食营养丰富,尽管咀嚼起来有些费劲。即使他们与环境并非完美和谐,他们也很好地适应了环境。

直立人 这种我们属的早期成员在190万年前进化而来,并持续了至少100万年。没有口鼻,没有下巴,长臂长腿,直立人具有当代人类的身体结构。大脑发达:大脑就像一个高速运转的引擎,需要比植物性食物更多的能量,因此直立人成为猎手和肉食者。外鼻:被称为鼻前庭,这个特征可能帮助它适应炎热、干旱的气候,湿润呼吸并缓冲其对肺部的影响。相对无毛:科学家认为直立人可以通过数百万个汗腺散热。巨大的膝盖和脚踝,完全拱起的脚:这些适应性特征可能有助于应对跑步或行走时的高强度作用力。乔纳森·巴特利特

狩猎采集者寿命短,来不及患上心脏病之类的疾病,这种说法是不正确的。那些幸存过婴儿期的人可以活到大约70岁。当然他们有感染和寄生虫,但即使年老,他们似乎也没有患上富裕社会常见的慢性健康问题。我们的旧石器时代表亲通过反例证实了不匹配假说,提出了一个显而易见的问题:我们如何才能更像他们?我把自己当作小白鼠,接受了利伯曼的分析以找出答案。回归基本

在他哈佛大学教授的一门课程中,利伯曼会收集学生的运动和饮食信息。学生们会将自己与博茨瓦纳、坦桑尼亚和巴拉圭的部落群体进行比较,这些群体近似于传统的狩猎采集者。我向他发送了相同的记录以及我的健康信息,问利伯曼我在平均狩猎采集者和最坏情况之间处于何种位置。另外,我的健康状况,包括我没有但有风险的严重疾病,是由进化不匹配引起的证据有多强?

首先,基本情况。利伯曼说,我身高6英尺2英寸,体重198磅,身体质量指数(BMI)为25.4,处于“超重的边缘”。虽然不肥胖,但我肯定比狩猎采集者更壮实。对狩猎采集者群体的现代回顾显示,他们的平均BMI为21.5,健康专业人士认为这是低正常值。利伯曼提供的最低BMI是博茨瓦纳的布须曼(桑人)女性,为18.2。

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我的收缩压(心脏泵血时动脉壁上的压力)是138,“有点偏高,”他说,在某些诊断圈子里我符合高血压前期。在布须曼人和其他觅食者中,收缩压范围是100到122,这在发达社会中低于正常值。67岁,我的血压可能值得原谅,因为它通常随着年龄增长而升高,但和我同龄的狩猎采集者从未患高血压(收缩压140或更高)。根据实地调查,他们也没有动脉粥样硬化(动脉硬化)、心绞痛、心电图异常或心脏病发作。

“他们也不得糖尿病,”利伯曼补充道,“但我们不知道。我认为这极不可能。”根据2007年由博伊德·伊顿、洛伦·科尔丹和安东尼·塞巴斯蒂安等狩猎采集生活方式专家发表的一篇论文,胰岛素抵抗(糖尿病的先兆)在觅食者中似乎“罕见且不存在”。但是,从其形成的原始环境中被剥离出来,狩猎采集者并非对糖尿病免疫。澳大利亚原住民在城市地区定居后,经常变得超重并患上糖尿病。在70年代末,研究员凯林·奥迪亚将一个研究样本的原住民送回丛林数周。像他们的祖先一样,他们以瘦袋鼠肉、鱼和野生山药为生,原住民不仅通过觅食减轻了体重,而且还显著降低了血糖水平和其他糖尿病的代谢指标。一些人甚至治愈了这种疾病,至少是暂时性的。

由于我的情况中没有肥胖、糖尿病或心脏病,至少目前还没有,我们转而讨论我可能由不匹配引起的较轻微疾病。近视?据估计,狩猎采集者中只有3%的人患近视。“我们知道在农业人口中,近视也几乎不存在,”利伯曼说。“我非常确信这是一种不匹配。”如果今天的儿童使用眼睛的方式不同,他建议我们应该让他们多出去玩。此外,他怀疑眼镜正在帮助保持近视基因在人类群体中普遍存在。如果是这样,那就是退化演化的一个例子。

我的下背痛不仅源于我的祖先站立起来并成为两足动物。利伯曼指出,背痛是一种棘手的疾病,因为不匹配可能涉及过度使用和使用不足。狩猎采集者可能患有背痛(尚未评估),但他表示“我们认为他们适度使用背部”。他们不像他们的后继者——农民和工厂工人那样过度劳累背部,但他们也不像我们现代人那样睡在软床垫上,坐在舒适的椅子里。

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智人(狩猎采集者)科学家认为,我们的物种出现在20万至30万年前。皮肤黝黑,臀部窄,步态轻盈。圆润的头部下方藏着一张脸。长声道,灵巧的舌头:智人能够产生最早的语言。运动能力强:在狩猎采集时代,我们的物种与今天的职业运动员一样健康。能量储存:智人必须发展一套将能量储存为脂肪的系统,这种适应是在当前间歇性冰期压力下发生的。我们对糖和脂肪的渴望可能始于此处。适应性强:最令人印象深刻的特征。我们的祖先大约在5万年前从非洲出现,并迅速适应了地球上每一个宜居的生态位。乔纳森·巴特利特

那焦虑和抑郁呢?“狩猎采集者没有这方面的数据,”利伯曼说。“那么我们为什么假设它是一种不匹配呢?因为压力水平上升了。活动减少、睡眠不足和现代饮食都被证明对情绪有影响。我敢打赌慢性失眠也是一种不匹配疾病,但从未有人研究过狩猎采集者的失眠问题。”

为行动而进化

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利伯曼对体育活动的好处有一些亲身体会,他说这有助于他自己的焦虑水平。跑步,特别是,是利伯曼的强项——一种爱好发展成了研究专长。他49岁时,每周跑或慢跑30到50英里,每天步行约2英里。天气好的时候,他有时赤脚跑步,这让他成为剑桥当地小有名气的人物。他说,赤脚跑步不适合所有人,但他在书中为它辩护:“我几乎从未在任何习惯赤脚走路的人身上看到扁平足,这加强了我的信念,即扁平足是一种进化上的不匹配。”

利伯曼将狩猎采集者视为从不休息的职业运动员。他们在撒哈拉以南的炎热中赤脚追逐猎物和挖掘根茎,每天要走5到10英里。那么他们的后代不这样做会怎样呢?缺乏经常性的剧烈体育活动“是许多不匹配疾病最根本的原因之一,以至于很难知道从何说起,”利伯曼说。年轻时缺乏活动会导致“肌肉、心脏、骨骼和循环系统发育不足”,而老年时则会导致高血压、心血管疾病和骨质疏松症,这在狩猎采集女性中很少见。在考古沉积物中,女性觅食者的骨骼没有显示出与骨质疏松症相关的骨折。女性的骨骼强度是在成长过程中通过重压、负重活动形成的。利伯曼将她与“今天不爱运动的绝经后女性,她们年轻时没有进行足够的锻炼”进行对比。退化演化再次抬头:“通过在学校不进行更多的体育活动,我们实际上是在让我们人口中的很大一部分人患上骨质疏松症,”利伯曼说。

利伯曼积极的锻炼方案,加上他21.5的BMI,可能使他有资格进入狩猎采集者全明星队。但我可能不会入选。他让我在我2.6英里的晨跑中佩戴计步器,这既不剧烈,也不是每天都做。我在其他日子进行的步行或划船只会适度提高我的心率。“每周进行超过150分钟的中等强度或剧烈运动,你属于美国人中的前20%,”他说。“但你处于典型狩猎采集者的低端。你可能只有四分之一的狩猎采集者体质。”

不过,我擅长狩猎采集者会做的一件事:休息。20世纪的研究人员经常指出,狩猎采集者经常躺着不动。由于没有多余的食物,他们需要节省卡路里。“在这种情况下,”利伯曼告诉我,“休息一定是适应性的,因为它能让你将剩余的能量用于繁殖和/或储存[以后使用的脂肪]。”

智人(农民)当旧石器时代让位给新石器时代时,大约10000年前,地球上唯一的古人类是智人。他们定居下来,开始种植庄稼和驯养动物。利伯曼说,这种背离狩猎采集生活方式的做法导致了我们目前所患的大多数不匹配疾病。更矮:与狩猎采集者相比,健康状况不佳可能导致身高降低。更病态:传染病、拥挤和恶劣的卫生条件很常见。家庭生产更多的食物,但也生育更多的婴儿。最终结果是营养不良。骨骼记录显示贫血、营养不良和蛀牙。肤色更浅:随着智人向北迁徙到欧洲,肤色变得更浅,以便更好地在阳光下产生维生素D。乔纳森·巴特利特

在讲座中,利伯曼曾推测,今天的人们缺乏锻炼的动力是因为狩猎采集者需要大量的休息。过去,在不必要的时候什么都不做是适应性的,但现在却是不适应性的。因此,活动和不活动是互补的特质,狩猎采集者巧妙地平衡了它们,而超重的现代人却管理不当。这里的推理似乎过于简单。尽管利伯曼阐明了“大量特征”支持我们跑步和活跃的能力——其中包括弹性十足的跟腱、发达的臀部、巨大的膝盖和无数的汗腺——但人类放松进化的科学证据在哪里呢?“没有很好的解剖学证据表明休息是一种适应,”利伯曼承认。“这只是推测。”

退化演化饮食

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最后,利伯曼评估了我的饮食。“我吃的饼干比你少,”他一开始就说。我的饮食与普通狩猎采集者相去甚远。摄入的卡路里数量相当,每天约2500卡路里。但我的祖先大部分碳水化合物(淀粉和糖)以及大约三分之一的卡路里来自植物、坚果和种子,而我的碳水化合物和大部分卡路里则来自加工食品和乳制品,包括谷物、面包、奶酪、冰淇淋,以及,没错,饼干。

旧石器时代觅食者所食用的坚韧野生植物和水果富含纤维。我沮丧地得知,我大量食用的沙拉和偶尔烤制的萝卜只含有适量的纤维,这要归因于农业改良。“蔬菜已经被驯化成低纤维,”利伯曼说。“你的萝卜比野生块茎纤维含量低。”尽管狩猎采集者比我吃更多的肉和鱼,但我晚餐吃的羊肩肉比他们的瘦肉猎物含有更多的脂肪。

糖,无论是碳水化合物形式还是直接的单糖,都是利伯曼的眼中钉。“‘上瘾’这个词应该用于糖,”他说。狩猎采集者很幸运能偶尔吃到一勺蜂蜜,它的甜味是高能量食物的标志。一旦觅食者了解了甜食,他或她一定想要更多。事实上,对甜食、淀粉和脂肪的喜爱,以前是一种有益的特质,现在却导致了许多不匹配疾病。

例如,我对Pepperidge Farm双重巧克力南塔基特饼干的返祖式渴望,无疑是我口中10颗蛀牙的罪魁祸首。“蛀牙是一个简单的不匹配,不费脑筋,”利伯曼告诉我,他指出,在古生物学标本中,只有在人类开始种植谷物和挤牛奶之后,牙齿中才常见蛀牙——而在狩猎采集者中几乎闻所未闻。

利伯曼说,主要是因为我控制了每日卡路里摄入,“营养师会说你吃得很健康,而且加工食品的量也并非不合理。”但从真正的狩猎采集者及其现代追随者——旧石器饮食者的角度来看,“突出的问题是乳制品的量、冰淇淋中的糖含量、饼干和馅饼。看到乳制品、加工食品和相对缺乏的纤维,旧石器饮食者会昏倒。”

智人(工业/后工业时代)过去250年的文化变化比之前的25万年还要多,使人类身体的变化相形见绌。世界人口爆炸式增长,给世界自然资源带来压力。更小的颌骨和面部:农业和烹饪改变了我们的饮食习惯。我们不必像以前那样费力从食物中获取能量。视力:技术提供了各种优势和便利,但也带来了新的压力。导致眼睛和视力问题。背部不适:最初的罪魁祸首是繁重的劳动和过度使用。如今主要原因是使用不足。生殖周期变化:现代女性经历约400次月经周期,而狩猎采集者约为150次。利伯曼认为,累积接触更多生殖激素可能会提高智人患乳腺癌、卵巢癌和子宫癌的风险。运动能力下降:久坐不动的生活方式消耗更少的能量,我们将其储存起来以应对从未到来的匮乏时期。结果是:肥胖、糖尿病和心脏病。足部问题:鞋子保护我们的脚,但也使我们容易患上扁平足和脚气等疾病。乔纳森·巴特利特

尽管如此,《美国新闻与世界报道》聘请的一个健康与营养专家小组还是给旧石器饮食(paleo diet)打了最低分。这种饮食被指责动物蛋白过多,碳水化合物和钙不足。它的优点是纤维和钾含量高,不含盐。利伯曼对豆类和扁豆被禁止感到沮丧。“仅仅因为某种东西是新奇的,我们的祖先没有吃过,并不意味着它一定不健康,”他说。“这有助于解释为什么我乐意吃豆类和适量的乳制品,尽管我的石器时代祖先没有吃花生酱三明治并喝牛奶。” 文化反击

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尽管人类仍在进化,但利伯曼怀疑自然选择能否超越我们瞬息万变的文化并纠正我们的健康问题。“我关心我的子孙后代。我不会等待自然选择。它没那么快,”他说。他赞成以其人之道还治其人之身,通过文化手段来对抗退化演化。不健康的习惯和产品将代代相传,只要其优点——便利、低成本、诱人的口味——被认为超过了缺点。他称之为文化缓冲,从防护服到抗生素,保护身体免受环境和进化的严酷。他说:“缺乏选择,例如由于抗生素,导致[人类]变异增加。那些可能被淘汰的人不会被淘汰。他们会传递他们的基因。”

“我并不反对文化缓冲,不反对照顾弱者。但是治疗会占用预防的时间和精力。我们很少听到预防癌症。例如,运动可以将乳腺癌的风险降低20甚至50%。谁会做预防性眼科检查?预防性足病学?”简而言之,如果更多的医生宣扬进化医学,患者可能会理解为什么他们减肥或正确饮食困难的宏观原因,这可能会让他们更愿意学习如何并更努力地尝试。用不匹配状况来代替意志薄弱的说法,可能会极大地激励他们。

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狩猎采集者是利伯曼公共健康运动中的重要信使,但他们的生活方式并非万能药。“可以说,发达世界的人们比狩猎采集者生活得更好,”他说。“我们今天活得更长久,更健康。传染病已经被征服。过去的生活不一定更好。我们只是交换了挑战。”

[本文最初以“退化演化时代”为题刊登在印刷版上。]

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