家族里的懒虫
那个秋天的晚些时候,我将收集到的尿液样本用干冰保存好,寄给了比尔。比尔是贝勒医学院儿童营养研究中心的教授,也是测量能量消耗和双标水法方面的专家,他慷慨地对我的红毛猩猩项目施以援手,帮我确定了研究所需的双标水剂量,并制定了尿液样本收集的时间表。在从事了几十年人类营养和新陈代谢研究之后,比尔看起来很愿意把研究对象扩展至猿类。
看到他的第一封分析邮件时,我就知道我们发现了有意思的事情。比尔说,虽然数据看起来很不错,但分析显示红毛猩猩每日的能量消耗非常低。比尔让我把手里的所有样本都寄给他(我们收集了一些额外的样本),他愿意免费再帮我测试一次,以确保之前的结果无误。
第二次的分析结果与第一次相同,红毛猩猩每天的能量消耗比人类要低得多。这只250磅重的雄性猩猩阿祖,每天燃烧2 050千卡的能量,只相当于一个65磅重的男孩。120磅重的成年雌性红毛猩猩所需的能量甚至更少,为每天1 600千卡,比相同体型的人类少30%。另外,我们还毫不意外地发现,红毛猩猩的基础代谢率也很低,远低于人类的水平。我们通过双标水法仔细分析了红毛猩猩的日常活动,它们和其野外亲戚的活动量相似(也就是说,活动并不多,红毛猩猩懒得要命)。如此低水平的每日能量消耗并不是由圈养造成的假象,而是深层次地反映了红毛猩猩的生理演化结果。
科学家都梦想着这一刻的到来:我们进入了未知领域,并发现了出人意料的结果。我们习以为常的能量学知识是错误的,起码是有瑕疵的。事实表明,人类至少和一种近亲猿类的新陈代谢率存在显著差异。人类和红毛猩猩都源自同一祖先,后者生活在1 800万年前。而在近1 000万年间,演化使得这两个物种的新陈代谢率截然不同。人类和猿类并不只是身材比例不同,两者身体的运行机制也不一样。
当我对红毛猩猩和其他物种进行比较研究时,更令人惊讶的事情发生了。我比较了红毛猩猩和啮齿类动物、肉食动物、有蹄类动物等我能找到的、有文献记载的所有有胎盘类哺乳动物(排除了考拉和袋鼠等生理特征奇异的动物)。令人吃惊的是,红毛猩猩的能量消耗是其等体型的其他有胎盘类哺乳动物的1/3,属于有胎盘类哺乳动物中最低的那1%,仅高于三趾树懒和熊猫。
这样一来,红毛猩猩的生态和生理特征就都说得通了。即使以哺乳动物的标准来评判,红毛猩猩的生命节奏也是极其缓慢的。在野外,雄性直到15岁才发育成熟,雌性也要到这个岁数才会有生育能力。雌性的繁殖频率很低,平均7~9年才怀孕一次,是所有哺乳动物中间隔时间最长的。它们还要面对印度尼西亚雨林中无法预知的极端食物短缺状况,红毛猩猩的主要食物是水果,但在长达几个月的饥荒期内,它们不得不靠咀嚼树皮内侧的柔软部分存活。食物短缺问题似乎也影响了它们的社会行为,它们是唯一一种独居的猿类,因为没有足够的食物来养活一群红毛猩猩。
这些现象共同导致了红毛猩猩的新陈代谢率较低。雨林中的环境变幻莫测,还常常闹饥荒,生活在那里的动物不得不将每日能量消耗降到最低。它们的新陈代谢引擎在演化过程中会降低功耗以保存燃料,用于抵御食物枯竭和死亡威胁。可是,这样做的后果显而易见:生长和繁殖都需要消耗能量,降低新陈代谢率就不可避免地会让生命节奏放缓。这也意味着,红毛猩猩的种群数量要想从天灾中恢复过来,其速度也将更加缓慢。红毛猩猩的低新陈代谢率是在严苛的环境中生存下来的精妙解决方案,但这也导致该物种在面对栖息地破坏或其他人类活动时更加容易灭绝。
对猿类每日能量消耗的首次测量揭示了关于新陈代谢演化的新发现,对生态学、健康和动物的生存策略研究都具有指导意义。我们还能发现些什么呢?人类和这些发现又有什么关系?如果只是对少数几种灵长目动物的每日能量消耗进行测量,我们就不可能得出科学的结果。我们需要获取更多物种的相关数据,尽可能地覆盖所有的灵长目动物种群。