我们人类拥有超大的大脑以及萎缩的牙齿和肠道，是一种奇特的灵长类动物。哈佛大学的 Richard Wrangham 长期以来一直认为，人类之所以出现这些以及其他独特的特征，是因为人类开始通过烹饪来改善食物质量——使其更柔软、更易消化，从而成为更丰富的能量来源。他观察到，人类与任何其他动物不同，无法在野外靠生食生存。“我们需要烹饪食物。”
Wrangham 根据我们化石祖先的解剖结构认为，早在 180 万年前，直立人就已经掌握了用火烹饪。批评者反驳说，他缺乏证据来支持烹饪可以提高消化率的说法，而且已知的最古老的火的痕迹远没有他的假设预测的那么古老。Wrangham 说，新的发现为他的观点提供了支持.
《大众科学》：您是如何提出烹饪假说的？
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
Wrangham：我认为有两个方面。一方面，我试图弄清楚是什么导致了人体形态的进化，而且我敏锐地意识到世界各地的人们都在用火。我开始思考，在人类不使用火之前，你必须追溯到多久以前。这让我联想到了一个假设，即他们一直都在使用火，因为没有火他们就无法生存。作为[人属]的一个属，人类注定要在地上睡觉。我不想在非洲的地面上睡觉，而没有火来阻止野生动物靠近。
另一方面，我多年来研究了黑猩猩及其摄食行为。我吃过我能弄到的黑猩猩吃的所有东西。而且我非常清楚这些食物令人非常不满意，因为它们通常纤维含量很高、相对干燥、含糖量很少，而且味道通常很浓——换句话说，真的很糟糕。因此，我们是两个非常密切相关的物种，饮食习惯却完全不同。一个显而易见的假设是，烹饪对我们在自然界中找到的食物起到了特殊的作用。但我惊讶地发现，没有任何系统的证据表明烹饪对我们从食物中获得的净能量收益有什么作用。
在过去的 14 年里，我一直专注于这个问题，因为要对人类适应熟食做出令人满意的说法，我们必须提供一些关于烹饪对食物有什么作用的真实证据。哈佛大学的 Rachel N. Carmody 进行的实验现在为我们提供了证据：如果我们烹饪，我们可以从食物中获得更多能量。
其他研究人员认为，更多地获取肉类使牙齿和肠道萎缩。您为什么认为烹饪更好地解释了这些变化？
很明显，人类早在 250 万年前就开始食用大型动物的肉类，并且从那时起就留下了骨骼上的切割痕迹的稳定记录。烹饪假说并不否认吃肉的重要性。但是，将消化解剖结构的变化归因于这种转变存在一个核心困难。
当食物稀缺时，对消化解剖结构的选择压力最强。在这种情况下，动物身上几乎没有脂肪，而贫脂肪肉类是一种非常差的食物，因为如果你的饮食中蛋白质含量超过 30%，那么你快速去除氨的能力就会不堪重负。如今，在对狩猎采集者的调查中，你会发现，在食物稀缺时期，植物的摄入量总是很大。通常是块茎。要生吃这些，你必须有消化系统来处理坚硬、纤维状、低碳水化合物的植物性食物——也就是说，需要有大的牙齿和大的肠道。
所以你的想法是，通过烹饪这些植物性食物，我们的祖先可以进化出更小的肠道和牙齿——并避免瘦肉摄入过量。现在让我们转向食物不太稀缺且动物可以食用时发生的事情。您曾认为，烹饪可能通过使早期人类有更多时间去狩猎来帮助他们吃更多的肉。您的逻辑是什么？
像早期人类那么大的灵长类动物，预计每天大约有一半的时间用于咀嚼，就像黑猩猩一样。现代人每天花费的时间不到一个小时，无论你是美国人还是生活在世界各地的各种自给自足的社会中。因此，由于你吃的是相对柔软的食物，你每天可以节省四到五个小时。在狩猎采集者的生活中，男人倾向于把这段时间用来狩猎。
这一观察结果提出了一个问题，即在我们的祖先能够减少咀嚼时间之前，狩猎的可能性有多大。黑猩猩喜欢吃肉，但它们的平均狩猎时间只有 20 分钟，之后它们又回去吃水果。狩猎是有风险的。如果你失败了，那么你需要能够吃你普通的食物。如果你狩猎的时间太长而没有成功，你将没有足够的时间来处理你通常的、质量较低的食物。在我看来，只有在烹饪使个人能够节省咀嚼时间之后，他们才能增加花在某项活动上的时间，这项活动虽然具有潜在的好处，但可能不会产生任何食物。
您还认为烹饪使大脑得以扩张。烹饪是如何做到这一点的？
关于大脑，化石表明颅容量稳步增加，大约从两百万年前不久开始。关于为什么选择偏爱更大的大脑有很多想法，但是我们的祖先如何能够负担得起大脑一直是一个谜。问题是大脑消耗了不成比例的能量，并且永远无法关闭。
我扩展了 Leslie C. Aiello（现任纽约市 Wenner-Gren 基金会）和英格兰利物浦约翰摩尔斯大学的 Peter Wheeler 提出的观点，即在烹饪成为必需之后，食物质量的提高导致了肠道尺寸的减小。他们新变小的肠道在能量上更便宜，从而可以将卡路里转移到大脑。
2012 年，里约热内卢联邦大学的 Karina Fonseca-Azevedo 和 Suzana Herculano-Houzel 增加了一个新的变化。他们的计算表明，在生食饮食中，支持人类大小的大脑所需的卡路里数量将需要每天吃太多小时。他们认为，烹饪为我们的祖先提供了支持更多神经元所需的额外能量，从而使大脑尺寸得以增加。
烹饪不是使食物更易消化的唯一方法。它与其他方法相比如何？
简单地减小食物颗粒的大小和食物的结构完整性——例如通过捣碎——使其更易消化。Carmody 做了一项研究，研究了块茎和肉类，作为狩猎采集者食用的代表性食物类型，并询问了当小鼠吃这些食物时，无论是生的还是熟的，还是完整的还是捣碎的，它们的表现如何。她非常仔细地控制了小鼠接收的食物量，以及它们移动所消耗的能量，并通过观察体重变化来评估它们的净能量收益。她发现，捣碎的效果相对较小，而烹饪导致体重显着增加，无论食物是块茎还是肉类。
这令人难以置信地兴奋，因为令人惊讶的是，这是有史以来第一个研究表明动物从熟食中获得的净能量比从生食中获得的净能量更多的研究。其次，它表明，即使捣碎对能量收益有一些积极影响，烹饪也具有更大的影响。[编者注：Wrangham 是该研究的合著者，该研究于 2011 年发表。]
是否有任何基因证据支持烹饪假说？
基本上还没有任何已发表的东西。但我们非常清楚，一个非常有趣的问题将是，我们是否可以在人类基因组中检测到选择利用熟食相关基因的证据。它们可能与新陈代谢有关。它们可能与免疫系统有关。它们可能以某种方式与对美拉德化合物的反应有关，美拉德化合物是烹饪产生的有点危险的化合物。这将是未来一个非常令人兴奋的领域。
对烹饪假说的一个主要反对意见是，没有考古学证据表明早在该假说预测的时间就存在受控火。目前，最古老的痕迹来自南非 Wonderwerk 洞穴的一百万年前的沉积物。但您最近发现了一条独立的证据线索，表明人类驯服火的时间早于考古记录所暗示的时间。这项工作如何支持您的想法？
黑猩猩喜欢蜂蜜，但它们吃得很少，因为它们会被蜜蜂赶走。相比之下，非洲的狩猎采集者吃的蜂蜜量是黑猩猩的 100 到 1000 倍，因为他们使用火。烟雾会干扰蜜蜂的嗅觉系统，在这种情况下，蜜蜂不会攻击。问题是：人类使用烟雾获取蜂蜜有多长时间了？这就是响蜜鴷发挥作用的地方。大响蜜鴷是非洲的一种鸟类，它适应于引导人类寻找蜂蜜。这种鸟被人类的活动所吸引——砍伐、吹口哨、喊叫、敲击的声音，以及现在的机动车辆。当找到人时，这只鸟开始在他们面前扑动翅膀，然后用特殊的叫声引导他们离开，并等待他们跟随。响蜜鴷可以引导人类走一公里或更远的路程，到达一棵有蜂蜜的树。然后，人类使用烟雾解除蜜蜂的武装，并用斧头打开蜂巢，取出里面的蜂蜜。这只鸟可以吃到蜂巢的蜡，它会吃掉蜡。
过去人们认为，这种鸟的引导行为[这是天生的，而不是后天习得的]起源于与蜜獾的合作关系，而人类后来才加入了这种安排。但在过去的 30 年里，人们已经非常清楚地认识到，蜜獾很少（即使有）被响蜜鴷引导到蜂蜜。如果除了人类之外，没有其他活着的物种与这种鸟类有这种共生关系，那么是否可能存在某种已灭绝的物种，这种物种偏爱响蜜鴷表现出这种行为？显然，最合理的候选者是人类已灭绝的祖先。这个论点非常有力地表明，我们的祖先使用火的时间已经足够长，以至于自然选择能够使这种关系得以发展。
剑桥大学的 Claire Spottiswoode 发现，有两种类型的大响蜜鴷雌性：一种是在地面巢穴中产卵，另一种是在树巢中产卵。然后她发现，这两种类型的行为与线粒体 DNA 的不同谱系有关[线粒体 DNA 存在于细胞的能量产生成分中，并从母亲传给后代]。根据对突变率的相当保守的评估，Spottiswoode 及其同事确定，这两个谱系已经分离了大约三百万年，[为大响蜜鴷物种的年龄提供了最低估计]。这并不一定意味着依赖人类用火的引导习惯有那么古老——它可能更近——但至少它告诉你，该物种足够古老，可以进行大量的进化变化。
如果烹饪是人类进化的驱动力，那么这个结论对今天人们应该如何饮食有影响吗？
它确实提醒我们，吃生食与吃熟食是非常不同的命题。因为我们不考虑加工食物的后果，所以我们对吃东西的净能量收益产生了误解。其中一个可能非常严重的方式是，如果那些致力于生食饮食的人不了解这对他们的孩子有什么影响。如果你只是说，“好吧，动物吃生食，人类也是动物，那么我们吃生食应该也没问题，”并且你这样养育你的孩子，你就会让他们处于非常严重的风险之中。我们是与所有其他物种不同的物种。如果你想减肥，吃生食是可以的。但是如果你想增重，就像孩子或太瘦的成年人一样，那么你就不想吃生食饮食。