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    猿,圖片來源:維基百科

    人類比其他猿類消耗更少水 助遷徙至乾旱地區

    人類相比其他靈長類,演化出的大腦較大且消耗更多能源與卡路里,但最新刊於 Current Biology 的研究更發現,人類比靈長目人猿總科 (Hominoidea) 消耗更少水份。

    負責是次研究的美國杜克大學演化人類學系團隊指,人體平均每天要處理 3 公升,即約 12 杯水;相反生活在動物園中的黑猩猩、倭黑猩猩和大猩猩則處理幾乎兩倍的水份。

    結果出乎意料,因為人類的汗腺數量是黑猩猩的 10 倍,並且總體上比猿類的活動量多,因此預期人類每天流失的水分是更多;猿類每天會睡 10 小時、 10–12 小時則在樹上休息或進食,因此真正活動時間可能只有數小時

    然而,即使考慮到室外溫度、體型和活動水平,人類仍比其他靈長類需要更少的水份來維持身體健康平衡。

    團隊明言:「與其他類猿類相比,研究中的人類的水周轉率 (water turnover) 大大降低,每代謝一單位食物能量所消耗的水更少。」

    這表明早期人族 (hominin) 以某種方式演化出一種保存體液的方式,從而使牠們能夠從雨林遷向更乾旱地區。不過,團隊仍然不知道人類祖先如何得到這種能力。

    領導研究的演化人類學家 Herman Pontzer 解釋,早期人類開始在乾燥熱帶稀樹草原上生活時,即使較有效地使用水份,更長時間缺乏水份也將是一大優勢。

    在研究中,研究人員使用含有氘 (deuterium) 和氧-18 的雙重同位素標記水,追踪了動物園和熱帶雨林保護區中 72 隻猿的每日水周轉率,該數字這能告訴團隊這些靈長類通過食物和飲品中獲得多少水份,並透過排汗、排尿和胃腸道流失了多少水份。

    團隊將以上結果與 309 名同樣喝了這些有標記水份的現代人進行比較。這些人包括農民、狩獵採集者和上班族,以顯示不同生活模式的水周轉率。

    團隊發現,即使厄瓜多爾農村的一小部分成年人中,出於文化原因也要喝較大量的水:男性每天飲水超過 9 公升,女性每天飲水將近 5 公升,但總體的水—能量消耗比率仍與其他地方人類相似,每消耗卡路里就用約 1.5 毫升水。

    這些發現表明,隨時間流逝,人體的口渴反應已得到調整,這代表我們可能比猿猴在每消耗一卡路里時渴望更少的水。

    食物來源成約束鏈

    在熱帶雨林中,猿類的大部分水份來自植物性食物,牠們可連續幾天或幾週不直接飲用水。然而,沒有水,人類只能生存大約 3 天,這可能是源於人類的食物水份比例較低。因此人類無可避免地比猿更頻繁地喝水,生活不可能離湖泊和溪流。

    Pontzer 將之稱為「生態約束鏈 (ecological leash) 」,他提出天擇 (natural selection) 賦予人類可在無水的情況下走得更遠的能力,從而使早期人族能夠進入乾燥的環境,並在這些熱量壓力更大的環境下,尋找需要更努力才找到的食物。

    演化出更突出鼻子或為關鍵

    他又認為,有另一種方法可改變人體更節約用水:與猿類不同人類的鼻子更為突出,這被認為可減少我們呼吸時的水分流失。

    隨著 160 萬年前直立人 (Homo erectus) 的出現,這些突出的鼻子首次出現在化石記錄中,而這種突出的鼻子繼續與扁鼻的猿類分途演化。

    突出鼻子鼻道空間更大,使水有機會被冷卻和凝結,從而允許液體重新被吸收,而不是將液體呼出至空氣中。除了我們的口渴反應外,演化出這種鼻亦可能對人類在乾旱環境中更為活躍也可能是關鍵。

    Pontzer 指,當中仍有謎團解決,但顯然人體正在減少消耗水份。

    來源:

    Science Alert, Humans Evolved to Be More Water-Efficient Than Other Primates, But We Don't Know Why, 7 March 2021

    https://www.sciencealert.com/humans-somehow-evolved-to-drink-far-less-water-than-our-primate-relatives

     

    報告:

    Pontzer, H., Brown, M.H., Wood, B.M. & et al. (2021). Evolution of water conservation in humans.Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2021.02.045

    https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)00289-X#secsectitle0025

     

    文/Alan Chiu

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