为祖先斟一杯:文明蹒跚前行,实则要感谢啤酒和真菌

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


本文是关于文明、真菌和酒精的五篇系列文章中的一篇,将在未来五天内陆续发布。前四篇文章已经确定,但该系列的最终走向将由读者的评论和想法决定。

所罗门·卡茨是一位人类学家。他多年来致力于了解人类。这是一项能够激发某种距离感的事业,一种与世界的疏离。这种疏离对于像蚂蚁生物学家看待蚂蚁一样看待人类是必要的,就像在景观上往复移动的微小斑点,被无名的冲动所驱使,被文化所包围。这种观点,以及对啤酒的喜爱,促使卡茨提出了他最激进的假设,该假设重新配置了我们对文明故事的思考方式。他假设人类驯化和培育小麦和大麦等作物,是因为他们需要更多更好的谷物来酿造啤酒。对于卡茨来说,啤酒是现代社会发展最核心的“食物”。有了啤酒,我们才开始了。

科学的边缘充斥着羞涩的想法,微小的变奏,关于微观故事的微观理论。卡茨的理论并非如此。他的理论在关于我们自身最重要的问题之一的核心奏响了一个低沉而沉重的和弦:改变一切的那一天发生了什么?在那一天,我们开始种植和收获庄稼。随着农业的出现,出现了定居点、国王、水利工程、社会阶层、复杂的建筑、政治、文字、记录历史和iPad。所有这些都以惊人的必然性发生。相似的轨迹在世界各地独立展开1。没有什么比在地上挖一个洞来放种子更直接了。你将手指插入土壤中。你拿起种子、树枝或根。你把它放进去,覆盖上,拔掉杂草。生长出来的东西是深不可测的复杂。这是一个现代世界,被叶子所托举,或者更确切地说,是被第一批耕种植物的后代所托举。问题是,我们为什么要种植它?它真的可能与啤酒有关吗


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[图片:野生小麦,Triticum araraticum,其种子将改变西方历史的面貌和味道]

你依赖于农业。你体内的原子来自相对较少的作物。基本上,你没有任何原子来自野生植物或动物。如果你出生在美国,你身体的一半以上可能由最初来自玉米的原子组成。我们倾向于将农业视为一项我们未能记录发明者的发明,类似于电话或轧棉机。在遥远的过去,在这个叙述中,有一个小麦种子的亨利·福特。但也许假设农业将会并且可以被发明出来更有意义,但是要问,一旦它被发明出来,它是否更像一个决定,一个一直存在的可能性,但最终我们选择接受它。毕竟,农业一次又一次地出现。但是,我们为什么要选择农业?农业带来了进步,但也带来了悲伤。寿命缩短,身高、骨密度和病理学等一系列健康指标恶化。阶级结构发展起来。穷人和富人出现了。为什么任何社会都会选择通往更艰苦生活的道路?在肥沃的新月地带,卡茨认为答案是啤酒。

第一批啤酒是偶然出现的。小麦和大麦芽的混合物被遗落在泥土中的陶罐里,在泥架上。也许酵母掉了进去,发酵开始了。酵母无处不在。有人喝了结果(我们都知道有人会),并以某种方式发现值得做更多,使用任何从天而降的酵母,就像运气一样。啤酒酵母是单细胞真菌。它们以简单的糖为食。当它们这样做时,它们会产生更复杂的化合物,鉴赏家喜欢的细微之处或缺乏,以及酒精。第一个样品酒精含量不会很高。但是,如果有人喝得足够多,他们就会开始感到派对即将开始2

[图片:酿酒酵母的酵母细胞,也许是第一个驯化的生物。也许不是]

啤酒和糟糕的决定并不陌生。你有你的例子。我有我的。据说我居住的罗利市是在当地一名土地所有者喝了太多啤酒后,说服政府官员购买他的土地来建设城市时建立的。后来才清楚,这片土地不适合耕种,远离河流和海洋,而且是一个不起眼的地方(尽管如此,一个可爱的城市已经从中成长起来)。第一个导致糟糕决定的啤酒可能是农业。

在农业成为可能的时候,人们的居住密度已经超过了任何灵长类动物之前经历过的密度。它们的密度足以引起社会问题——一种原始的城市病理冲突。也许啤酒和其他麻醉剂可能会平息其中一些问题。“伙计,对不起,伙计,我不是故意说你妈妈的。你尝过我发酵的小麦吗?一切都很酷。”也许它做得更多。或者,也许随着社会不满的开始,对啤酒等物质的需求 simplesmente 增加了。然而,啤酒还有其他东西可以提供。由于酵母,啤酒比其制成的种子含有更多的几种关键营养素,如 B 族维生素。啤酒还可以作为啤酒储存食物。然后是疾病……密集的人类助长了新的疾病。流行病学家将与定居点相关的疾病的出现称为第一次流行病学转变。啤酒可能也解决了这个问题。正如卡茨所说,“啤酒饮用者会以自身和最终后代的健康改善的形式获得‘选择优势’。”但即使啤酒可能拯救了我们,它也要求回报。这是一笔交易。为了制造足够的啤酒来满足早期需求,我们必须开始耕种。

卡茨并不是第一个想象驯化小麦和大麦是为了啤酒而不是食物的人,但他是最渴望和最全面地论证其观点的人3。卡茨在几年前接受纽约时报采访时设想的是“最初发现一种稳定的生产酒精的方法为继续出去收集这些种子并尝试让它们做得更好提供了巨大的动力。”

[图片:苏美尔啤酒饮用者(顶排)。]

啤酒具有小麦和大麦所不具备的营养价值是无可争议的,啤酒让我们感觉良好(至少最初如此)也是事实。但是,让我们回到疾病的问题。卡茨并没有过多地关注疾病,但疾病肯定存在于早期定居点中。农业紧随第一个定居的人类村庄之后。这种家庭和朋友的聚会很好,但它们也常常具有传染性。高密度的人口导致疾病在人体之间传播的机会增加。作为寄生虫,无论是蠕虫、细菌还是病毒,最大的挑战是从一个宿主转移到另一个宿主。当宿主稀少且分散时,寄生虫很难找到它们。想象一下,你必须在亚马逊或塞伦盖蒂找到一种稀有的物种。但现在想象一下,你必须这样做,正如许多寄生虫的情况一样,而无法行走。你反而依赖于风、水或蚊子的毛茸茸的身体。如果你是依赖这种机会生存的寄生虫,你的大多数后代都会死亡,因此你会生下许多后代,并偏爱常见的宿主,例如定居的人类。

当人类开始建造永久房屋并停止季节性迁徙时,亲戚们来到城镇,每个人都聚集在一起。突然,风、河流或蚊子会将你从一个人带到另一个人的几率急剧增加。随着这些几率的增加,不仅许多寄生虫和病原体进化出“利用”人类的能力,而且许多寄生虫和病原体转为专门利用我们。

几乎所有人类水传播疾病都是在人类定居后进化而来的,并且具有其生命周期的基本特征。当我们排便时,它们会进入水中,并在人类直接接触粪便或饮用受污染的水时重新进入人体。人类住区是在良好的废物处理系统开发之前出现的。城镇边缘会嗡嗡作响,到处都是苍蝇和致病机会。也许正是在这种情况下,至少在肥沃的新月地带,至少可能是这样,农业的需求出现了。它作为一种应对人类互动和人类疾病的方式而出现。啤酒让你感觉良好,啤酒具有营养价值,而且啤酒可能会杀死病原体,因此喝啤酒和其他发酵饮料可以通过阻止伤寒和霍乱等疾病在人与人之间传播来挽救生命。啤酒是生与死之间的最后一道防线。

第一批酒精饮料的酒精含量不会很高。高酒精含量的饮料取决于充足的氧气和耐酒精的酵母,而耐酒精的酵母似乎仅在经历了多代啤酒和最终葡萄酒酿造之后才进化出来。第一批啤酒的口感和味道都很淡。你可能会添加一些蜂蜜或枣。这样味道会好一些,但不会很好,与可以采集的食物(如无花果、浆果和野味)相比,味道不会很好4。第一批啤酒不是花园里美味的水果,而是有点苦涩,但又有趣的药物。

[图片 4:文明的诞生?]

也许,由于所有这些好处,尽管其中一些是非常短期的,我们不得不开始耕种,以养活制造我们啤酒的酵母。卡茨提出了这个假设,但他想不出一个测试。当然,他可以查看考古证据,他确实这样做了。如果他是对的,他应该会看到酿造啤酒的证据早于例如制作面包的证据。看起来确实如此。他还希望看到一些发生在农业之前的定居点。似乎确实有一些。那接下来呢?

近年来,关于卡茨想法的论文发表很少。它被搁置了,既有趣又无人问津。科学可以是美丽的、强大的和优雅的,但也可能是令人沮丧的。有些想法可能要等待几代人才能找到它们的时机。有时候,好的、正确的、真实的和优雅的想法永远找不到它们的时间。它们就像种子一样,等待着可能永远不会到来的光。卡茨的想法似乎也可能成为其中之一。然而,就在今年,由埃默里大学的托德·施伦克领导的一个研究小组,研究的竟然是果蝇,取得了重大发现。施伦克和他的学生们并不知道卡茨的研究,但他们知道如何测试动物是否会饮酒来杀死病原体。它们确实会这样做。

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进化内容表:在这里,您可以跳到或跳回故事中其他章节,了解我们日常生活中其他物种的故事,无论是奶牛仓鼠,细菌(在Lady Gaga身上在脚上在浴室里受抗菌湿巾的影响作为益生菌在阑尾里),鸽子和城市花园,麻雀(将于下周发布,敬请关注),捕食者疾病尘螨地下室居住者虱子田鼠病毒酵母,产生青霉素的真菌,臭虫家蝇,或者其他更多

或者,想要了解罗布如何将这些故事组合在一起,构成我们是谁以及我们是谁的大图景,请查看我们身体的野生生活。罗布·邓恩是北卡罗来纳州立大学生物系的作家和进化生物学家。在推特上关注他 @robrdunn。在他和家人在欧洲休假期间,在欧洲的某个地方可以找到他本人。



1-还有其他的轨迹,一位文化人类学家可能会插话(就像我结婚的那位一样),包括并非因为农业而兴起的定居点和社会,而是因为有好的地方可以或多或少地可持续地收获,就像现在秘鲁的沿海人民的情况一样。

2-表示卡什(一种早期啤酒)的楔形文字符号是一个罐子,有两个男人用吸管从中啜饮,开始他们的派对。

3-首先,请参阅非常有趣的“研讨会:人类曾经只靠面包生活吗?”,《美国人类学家》55(1953),15-526。” 我保证,它真的很有趣。这里还值得注意的是,关于啤酒和农业之间联系的最广阔的视野来自于卡茨与玛丽·沃伊特合著的一篇文章,索罗门·H·卡茨和玛丽·M·沃伊特,“面包和啤酒:人类饮食中谷物的早期使用”,《远征》28,23-34。

4-啤酒最初是粗糙地生产的,但通过实验变得更好。经过一万多年的反复试验和品尝。在4000年前,苏美尔人有五十多个表示啤酒的词,并将他们最喜欢的啤酒的配方记录在泥板上,其中一块是给女神宁卡萨的赞美诗,卡茨与安克啤酒公司一起试图重现它(他们说味道不错,但没有广泛分享,因为他们必须尽快喝完,“出于健康原因”)。这首赞美诗包括了配方,同时也是一首颂歌,“你是那个把麦芽浸泡在罐子里的人,那个使波浪升起的人,那个使波浪落下的人。”葡萄酒比啤酒出现得晚,但仍然很早。最近,科学家在伊朗发现了似乎是5000年前的酒桶。见...索罗门·H·卡茨和弗里茨·梅塔格,“酿造一种古老的啤酒”,《考古学》(1991),24-33。

图片来源:Masur (http://en.wikipedia.org/wiki/File:S_cerevisiae_under_DIC_microscopy.jpg), Creative Commons, http://en.wikipedia.org/wiki/File:WildWheat_Erebuni_Reserve.jpg, Woolley 1934, pl. 200, no. 102 [BM 121545]), 在此扫描 (http://cdli.ucla.edu/pubs/cdlj/2012/cdlj2012_002.html), Sarah Noce


Rob Dunn is a biologist at North Carolina State University and a writer whose articles have appeared in Natural History, Smithsonian and National Geographic, among other publications.

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