我們人類擁有超大的大腦以及萎縮的牙齒和腸道，是一種奇特的靈長類動物。哈佛大學的 Richard Wrangham 長期以來一直認為，人類之所以出現這些以及其他獨特的特徵，是因為人類開始透過烹飪來改善食物質量——使其更柔軟、更易消化，從而成為更豐富的能量來源。他觀察到，人類與任何其他動物不同，無法在野外靠生食生存。“我們需要烹飪食物。”
Wrangham 根據我們化石祖先的解剖結構認為，早在 180 萬年前，直立人就已經掌握了用火烹飪。批評者反駁說，他缺乏證據來支援烹飪可以提高消化率的說法，而且已知的最古老的火的痕跡遠沒有他的假設預測的那麼古老。Wrangham 說，新的發現為他的觀點提供了支援.
《大眾科學》：您是如何提出烹飪假說的？
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
Wrangham：我認為有兩個方面。一方面，我試圖弄清楚是什麼導致了人體形態的進化，而且我敏銳地意識到世界各地的人們都在用火。我開始思考，在人類不使用火之前，你必須追溯到多久以前。這讓我聯想到了一個假設，即他們一直都在使用火，因為沒有火他們就無法生存。作為[人屬]的一個屬，人類註定要在地上睡覺。我不想在非洲的地面上睡覺，而沒有火來阻止野生動物靠近。
另一方面，我多年來研究了黑猩猩及其攝食行為。我吃過我能弄到的黑猩猩吃的所有東西。而且我非常清楚這些食物令人非常不滿意，因為它們通常纖維含量很高、相對乾燥、含糖量很少，而且味道通常很濃——換句話說，真的很糟糕。因此，我們是兩個非常密切相關的物種，飲食習慣卻完全不同。一個顯而易見的假設是，烹飪對我們在自然界中找到的食物起到了特殊的作用。但我驚訝地發現，沒有任何系統的證據表明烹飪對我們從食物中獲得的淨能量收益有什麼作用。
在過去的 14 年裡，我一直專注於這個問題，因為要對人類適應熟食做出令人滿意的說法，我們必須提供一些關於烹飪對食物有什麼作用的真實證據。哈佛大學的 Rachel N. Carmody 進行的實驗現在為我們提供了證據：如果我們烹飪，我們可以從食物中獲得更多能量。
其他研究人員認為，更多地獲取肉類使牙齒和腸道萎縮。您為什麼認為烹飪更好地解釋了這些變化？
很明顯，人類早在 250 萬年前就開始食用大型動物的肉類，並且從那時起就留下了骨骼上的切割痕跡的穩定記錄。烹飪假說並不否認吃肉的重要性。但是，將消化解剖結構的變化歸因於這種轉變存在一個核心困難。
當食物稀缺時，對消化解剖結構的選擇壓力最強。在這種情況下，動物身上幾乎沒有脂肪，而貧脂肪肉類是一種非常差的食物，因為如果你的飲食中蛋白質含量超過 30%，那麼你快速去除氨的能力就會不堪重負。如今，在對狩獵採集者的調查中，你會發現，在食物稀缺時期，植物的攝入量總是很大。通常是塊莖。要生吃這些，你必須有消化系統來處理堅硬、纖維狀、低碳水化合物的植物性食物——也就是說，需要有大的牙齒和大的腸道。
所以你的想法是，透過烹飪這些植物性食物，我們的祖先可以進化出更小的腸道和牙齒——並避免瘦肉攝入過量。現在讓我們轉向食物不太稀缺且動物可以食用時發生的事情。您曾認為，烹飪可能透過使早期人類有更多時間去狩獵來幫助他們吃更多的肉。您的邏輯是什麼？
像早期人類那麼大的靈長類動物，預計每天大約有一半的時間用於咀嚼，就像黑猩猩一樣。現代人每天花費的時間不到一個小時，無論你是美國人還是生活在世界各地的各種自給自足的社會中。因此，由於你吃的是相對柔軟的食物，你每天可以節省四到五個小時。在狩獵採集者的生活中，男人傾向於把這段時間用來狩獵。
這一觀察結果提出了一個問題，即在我們的祖先能夠減少咀嚼時間之前，狩獵的可能性有多大。黑猩猩喜歡吃肉，但它們的平均狩獵時間只有 20 分鐘，之後它們又回去吃水果。狩獵是有風險的。如果你失敗了，那麼你需要能夠吃你普通的食物。如果你狩獵的時間太長而沒有成功，你將沒有足夠的時間來處理你通常的、質量較低的食物。在我看來，只有在烹飪使個人能夠節省咀嚼時間之後，他們才能增加花在某項活動上的時間，這項活動雖然具有潛在的好處，但可能不會產生任何食物。
您還認為烹飪使大腦得以擴張。烹飪是如何做到這一點的？
關於大腦，化石表明顱容量穩步增加，大約從兩百萬年前不久開始。關於為什麼選擇偏愛更大的大腦有很多想法，但是我們的祖先如何能夠負擔得起大腦一直是一個謎。問題是大腦消耗了不成比例的能量，並且永遠無法關閉。
我擴充套件了 Leslie C. Aiello（現任紐約市 Wenner-Gren 基金會）和英格蘭利物浦約翰摩爾斯大學的 Peter Wheeler 提出的觀點，即在烹飪成為必需之後，食物質量的提高導致了腸道尺寸的減小。他們新變小的腸道在能量上更便宜，從而可以將卡路里轉移到大腦。
2012 年，里約熱內盧聯邦大學的 Karina Fonseca-Azevedo 和 Suzana Herculano-Houzel 增加了一個新的變化。他們的計算表明，在生食飲食中，支援人類大小的大腦所需的卡路里數量將需要每天吃太多小時。他們認為，烹飪為我們的祖先提供了支援更多神經元所需的額外能量，從而使大腦尺寸得以增加。
烹飪不是使食物更易消化的唯一方法。它與其他方法相比如何？
簡單地減小食物顆粒的大小和食物的結構完整性——例如透過搗碎——使其更易消化。Carmody 做了一項研究，研究了塊莖和肉類，作為狩獵採集者食用的代表性食物型別，並詢問了當小鼠吃這些食物時，無論是生的還是熟的，還是完整的還是搗碎的，它們的表現如何。她非常仔細地控制了小鼠接收的食物量，以及它們移動所消耗的能量，並透過觀察體重變化來評估它們的淨能量收益。她發現，搗碎的效果相對較小，而烹飪導致體重顯著增加，無論食物是塊莖還是肉類。
這令人難以置信地興奮，因為令人驚訝的是，這是有史以來第一個研究表明動物從熟食中獲得的淨能量比從生食中獲得的淨能量更多的研究。其次，它表明，即使搗碎對能量收益有一些積極影響，烹飪也具有更大的影響。[編者注：Wrangham 是該研究的合著者，該研究於 2011 年發表。]
是否有任何基因證據支援烹飪假說？
基本上還沒有任何已發表的東西。但我們非常清楚，一個非常有趣的問題將是，我們是否可以在人類基因組中檢測到選擇利用熟食相關基因的證據。它們可能與新陳代謝有關。它們可能與免疫系統有關。它們可能以某種方式與對美拉德化合物的反應有關，美拉德化合物是烹飪產生的有點危險的化合物。這將是未來一個非常令人興奮的領域。
對烹飪假說的一個主要反對意見是，沒有考古學證據表明早在該假說預測的時間就存在受控火。目前，最古老的痕跡來自南非 Wonderwerk 洞穴的一百萬年前的沉積物。但您最近發現了一條獨立的證據線索，表明人類馴服火的時間早於考古記錄所暗示的時間。這項工作如何支援您的想法？
黑猩猩喜歡蜂蜜，但它們吃得很少，因為它們會被蜜蜂趕走。相比之下，非洲的狩獵採集者吃的蜂蜜量是黑猩猩的 100 到 1000 倍，因為他們使用火。煙霧會干擾蜜蜂的嗅覺系統，在這種情況下，蜜蜂不會攻擊。問題是：人類使用煙霧獲取蜂蜜有多長時間了？這就是響蜜鴷發揮作用的地方。大響蜜鴷是非洲的一種鳥類，它適應於引導人類尋找蜂蜜。這種鳥被人類的活動所吸引——砍伐、吹口哨、喊叫、敲擊的聲音，以及現在的機動車輛。當找到人時，這隻鳥開始在他們面前撲動翅膀，然後用特殊的叫聲引導他們離開，並等待他們跟隨。響蜜鴷可以引導人類走一公里或更遠的路程，到達一棵有蜂蜜的樹。然後，人類使用煙霧解除蜜蜂的武裝，並用斧頭開啟蜂巢，取出裡面的蜂蜜。這隻鳥可以吃到蜂巢的蠟，它會吃掉蠟。
過去人們認為，這種鳥的引導行為[這是天生的，而不是後天習得的]起源於與蜜獾的合作關係，而人類後來才加入了這種安排。但在過去的 30 年裡，人們已經非常清楚地認識到，蜜獾很少（即使有）被響蜜鴷引導到蜂蜜。如果除了人類之外，沒有其他活著的物種與這種鳥類有這種共生關係，那麼是否可能存在某種已滅絕的物種，這種物種偏愛響蜜鴷表現出這種行為？顯然，最合理的候選者是人類已滅絕的祖先。這個論點非常有力地表明，我們的祖先使用火的時間已經足夠長，以至於自然選擇能夠使這種關係得以發展。
劍橋大學的 Claire Spottiswoode 發現，有兩種型別的大響蜜鴷雌性：一種是在地面巢穴中產卵，另一種是在樹巢中產卵。然後她發現，這兩種型別的行為與線粒體 DNA 的不同譜系有關[線粒體 DNA 存在於細胞的能量產生成分中，並從母親傳給後代]。根據對突變率的相當保守的評估，Spottiswoode 及其同事確定，這兩個譜系已經分離了大約三百萬年，[為大響蜜鴷物種的年齡提供了最低估計]。這並不一定意味著依賴人類用火的引導習慣有那麼古老——它可能更近——但至少它告訴你，該物種足夠古老，可以進行大量的進化變化。
如果烹飪是人類進化的驅動力，那麼這個結論對今天人們應該如何飲食有影響嗎？
它確實提醒我們，吃生食與吃熟食是非常不同的命題。因為我們不考慮加工食物的後果，所以我們對吃東西的淨能量收益產生了誤解。其中一個可能非常嚴重的方式是，如果那些致力於生食飲食的人不瞭解這對他們的孩子有什麼影響。如果你只是說，“好吧，動物吃生食，人類也是動物，那麼我們吃生食應該也沒問題，”並且你這樣養育你的孩子，你就會讓他們處於非常嚴重的風險之中。我們是與所有其他物種不同的物種。如果你想減肥，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樣，那麼你就不想吃生食飲食。