通过烹饪进化出更大的大脑:与理查德·兰厄姆的问答

我们的智慧使我们征服了世界。生物人类学家理查德·兰厄姆说,拥有大脑袋的秘诀在于烹饪,它使消化更容易,释放了更多的热量。

大约在几百万年前,我们的人族祖先开始用突出的前额取代了他们低矮的眉骨。哈佛大学皮博迪考古学和民族学博物馆的露丝·B·摩尔生物人类学教授理查德·W·兰厄姆认为,我们的大脑之所以体积庞大、消耗热量,其触发因素是烹饪。在对我们最亲近的近亲黑猩猩进行了数十年的研究之后,他得出了自己的理论。在《大众科学》2008年1月刊上发表的“烹饪造就更大的大脑”一文中,瑞秋·莫勒·戈尔曼与兰厄姆讨论了黑猩猩、食物、火、人类进化以及他有争议的理论的证据。以下是扩充后的采访。

自 1987 年以来,您一直是乌干达西部基巴莱黑猩猩项目的负责人。黑猩猩一直是您感兴趣的重点吗?

我一直对自然感兴趣。我最初是观鸟者,然后想去野外。我在高中和大学之间有一年的间隔年,在赞比亚度过,这激发了我对行为生态学的兴趣——我在那里担任一名生物学家的助手,为野生动物管理局工作。那是一个神奇的地方,绵延数英里的灌木丛中到处都是各种各样的动物。


关于支持科学新闻

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,您正在帮助确保未来能够产生有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事。


您在那里研究过黑猩猩吗?

不,我当时并没有专注于灵长类动物。但后来我来到牛津大学上大学,第一天我就去了探险俱乐部,看看是否有机会再次在非洲工作。在我离开大学时,我已经有了相当多的非洲经验。我真的开始对将动物视为了解人类社会系统进化的一种方式感兴趣:如果人类和动物之间存在相似之处,那么让我们找出它们的来源。我于 1970 年 7 月写信给珍·古道尔 [要求与她一起工作],11 月我去了冈比。

非洲有什么吸引您的地方——是冒险吗?是什么让您不断回到那里观察这些动物?

我认为自然历史非常令人兴奋和丰富。我认为,即使在那时,我也感觉到时间正在流逝,事情正在发生变化,当有可能时,有必要探索所有这些迷人的动物和生态系统。当然,自由和冒险的感觉也显而易见。

您第一次与古道尔合作时,她让您进行什么样的研究?

她给了我一年的时间来追踪四对黑猩猩兄弟姐妹。那是一段美好的时光,因为我可以自由地发展自己关于黑猩猩的想法和兴趣。在某些方面令人尴尬的是,我后来的职业生涯都在演绎当时的想法。我一直在研究生态压力如何影响黑猩猩社会。黑猩猩身上这一点很明显,因为在不同的季节,食物的分布不同,黑猩猩的反应也非常明显。这是了解生态压力与社会系统之间关系以及它们在物种之间如何变化的更广泛问题的窗口。

能成为最早真正了解黑猩猩社会行为的人之一,一定很令人兴奋。

是的,没错,太棒了!任何动物都很有趣,因为每个物种都有其奇怪之处,但黑猩猩尤其引人注目。事实上,之所以引人注目,直到后来有了基因数据才变得明显,即我们与黑猩猩的亲缘关系有多么密切。在 20 世纪 70 年代,当我们发现黑猩猩与人类有如此惊人的相似之处时,简发现他们真的很喜欢吃肉,他们使用工具,他们制造工具,他们与母亲和后代之间的关系在许多方面让人想起人类中的情况。还有各种各样的事情——各种行为的文化传播。这给人的总体感觉是,人类行为的生物学成分比我们以前认为的要多。

您在坐在自己的壁炉前时,想到了烹饪促进现代人类进化的理论吗?

是的,大约 10 年前,学期刚开始时,我一直在思考是什么刺激了人类的进化。火开始把我带入与黑猩猩的比较,因为我倾向于通过黑猩猩的视角来思考人类进化:将类似黑猩猩的祖先转变为人类需要什么?当我想到我们拥有火的时间有多长时,我意识到烹饪会带来多么大的差异。这是一个非常简单的想法;任何上过人类学课程的人都应该在此之前很久就想到了。

烹饪到底会如何产生影响?黑猩猩吃的生食有什么问题?

我非常了解黑猩猩的食物,我尝过我看到它们吃的绝大多数东西,而且我知道黑猩猩的饮食和人类的饮食之间存在巨大的差异,因为我们烹饪。这让我开始思考人类是否真的可以在生食饮食中生存。我的第一个假设是否定的,因为我从黑猩猩饮食中得出的经验告诉我,我们不可能做到这一点——这引发了所有这些引人入胜的进化问题。我有过看到一个近亲吃所有那些食物的经历,并且看到它们有多么难吃,人类如何在这样的饮食中生存是多么困难。也许人们认为人类居住的地方会有苹果和香蕉从树上滴落,但事实并非如此。

那么这些食物是什么样的呢?

典型的水果非常难吃,纤维很多,很苦;最终的结果是,你不想吃超过两三个,然后就跑去喝一大杯水,并说,“那不是一个愉快的实验,我希望我不会生病。”它们不好吃。里面没有大量的糖分。所以我尝过的水果中,很少有我能真正想象自己会喜欢的,因为它们中的大多数都不好吃。有些会让你胃里翻腾。

但也许如果我们——或者说古代人类——习惯了它们,我们就可以吃了它们。

我承认,我有一个被安逸软化的味蕾,也许如果你在灌木丛中饥肠辘辘,你可能会准备吃很多这些难吃的东西,但我曾在刚果东部与俾格米人一起在森林里工作,我知道黑猩猩正在吃相当多的水果,我会问他们,他们会说我绝不会吃这些东西。黑猩猩平均 60% 的食物来自水果。人类做不到这一点。因此,当我在这个领域冒险时,让我着迷的一件事是真正了解狩猎采集者的饮食——结果发现,没有人记录说人们的大部分食物来自生食。到处都是,每个人都期待每天晚上都有一顿熟食。

除了不喜欢味道之外,我们的身体在消化食物方面的结构如何——我们能消化黑猩猩吃的食物吗?

我认为我们可能可以消化它们——这只是猜测,因为我们并不真正知道——但重点是它们充满了无法消化的纤维。因此,即使在纤维较多的狩猎采集者类型中,平均人类饮食中也有 5% 到 10% 的无法消化的纤维。在我们的黑猩猩研究中,他们吃了 32% 无法消化的纤维。因此,这是人类身体并非旨在处理的东西。我们之所以能这么说,是因为我们有小结肠和小胃,它们适应于热量密度高的食物。而黑猩猩吃的食物热量密度低。

当您查看考古证据时,是什么线索向您表明火促进了直立人的发展?

火的考古学在历史上是一个令人困惑的领域,因为人们提出的说法比我认为他们应该提出的更强硬。他们所做的是说,我们看到在某个时间之前有很多关于火的证据,然后我们看到的证据就少得多;所以让我们假设火是从那个断点开始的。我认为他们应该这样解读:我们知道火在过去某个时候被使用过,但我们没有看到任何明显的界限,所以我们不能得出任何结论。

是否有可能缩小人类首次使用火的时间范围?

有些人说火始于 4 万年前,有些人说 20 万年前,有些人说 30 万年前,有些人说 40 万年前,有些人说 50 万年前——说法不一。有很多遗址可以追溯到 160 万年前,挖掘这些遗址的人们说,“嗯,我在这里发现了一些关于火的证据。”而另一些人则说,“嗯,你可能有,但这还不足以说服我。”所以对我来说,看待火的考古证据的方式就是简单地说考古学没有告诉你任何东西。它所告诉你的只是火在 160 万年前就可能被控制了。

您认为用火烹饪促进了现代人类的发展。

我倾向于这样提出问题:我倾向于认为烹饪的出现对饮食质量产生了巨大影响。事实上,我想不出在生命历史上,饮食质量的提高有哪个比这更大。而且我们反复在生物学中发现,饮食质量的提高会影响身体。食物更软、更容易吃,热量密度更高——因此导致肠道变小,而且由于食物提供了更多的能量,我们看到身体使用能量的证据更多。在这个基础上,只有一次可能发生这种情况;也就是说,在 160 万至 180 万年前直立人的进化过程中。

直立人的哪些特征比早期或晚期的人类祖先更符合这些标准?

直立人是人类进化过程中牙齿尺寸下降幅度最大的物种,相比之前的物种,也就是能人而言。在人类进化的后期,牙齿尺寸再没有如此大的下降。我们对肠道的情况并不十分了解,但通常的观点是,如果我们重构肋骨,会发现肋骨的扩张程度有所减少。在此之前,肋骨明显向外扩张以容纳一个大肚子,就像黑猩猩和大猩猩那样,而到了这个时候[当直立人出现时],肋骨变得扁平,这意味着现在肚子变得更平坦,因此肠道也更小。然后,能量消耗更多;人们认为,运动骨骼表明,每天的行进距离要远得多。而且,大脑的尺寸也出现了较大的增长。

那么,较小的肠道和较大的大脑是由于额外的卡路里造成的。所以,我们的祖先有可能只是找到了更丰富的食物吗?

莱斯利·艾艾洛[温纳-格伦人类学研究基金会主席]和彼得·惠勒[英国利物浦约翰摩尔斯大学]提出了一个非常有趣的理论,他们认为,灵长类动物较大脑的出现是由于较小的肠道。他们之前认为,当时的肠道之所以变小,是因为吃肉。我则认为,这反而是因为烹饪,部分原因是,没有其他时间点能满足我们对烹饪伴随身体变化所期望的要求。

有些人认为,仅仅是转向吃肉就导致了这些变化,尽管在开始吃肉和直立人进化之间已经过去了百万年?

是的,有一两个人写文章说这不合理!确实存在一些不同的观点,我觉得有人说旧的说法太简单了,这很有帮助。

大多数人坚持肉食理论,还是有其他更流行的理论?

实际上,理论非常缺乏。我的意思是,这是人类的起源,人们非常愿意接受一个相当成熟,但没有经过深入思考的想法。让我惊讶的一件事是吃生肉的难度。生肉没有那么吸引人,特别是从在非洲稀树草原上恶劣条件下生存的动物身上割下来的那种肉:坚韧、主要是羚羊,还有河马和犀牛。我试着嚼过生肉。但他们可能很快就会意识到,可以捶打肉。通过捶打肉,他们可以从中获取更多的能量。

为了提高消化率,烹饪肉比捶打肉更好吗?

我查阅了一些文献中的研究,这些研究并没有像我那样被解读,这些研究表明,动物蛋白在烹饪后消化率会增加。这是因为蛋白质变性了——蛋白质展开了。它通常是紧密包裹的,疏水基团在内部,亲水基团在外部。变性是它展开的过程。一旦它展开,蛋白水解酶就可以进入并开始切割。热量会可预测地导致变性,所以我认为烹饪的主要作用之一是使蛋白质变性,使其打开,让蛋白水解酶更容易进入。

哪些额外的研究可以支持你的理论?

比较人类和直立人的遗传数据,看看某些特征何时出现会非常有趣,比如,人类何时进化出对美拉德反应产物的防御?

© . All rights reserved.