棘手的進化適應(yīng)概念

人類的身體帶有上千種明顯的適應(yīng)。汗腺幫助你散熱，大腦幫助你思考，腸道的酶幫助你消化。這些屬性就是適應(yīng)，因為它們繼承的有用特征，是由自然選擇塑造，并能促進個體生存和繁殖的。你往往對這些適應(yīng)習(xí)以為常，但只有在它們的功能不能正常發(fā)揮時，它們的價值才會讓人明顯地感受到。例如，你可能會認(rèn)為耳垢是一種令人討厭的廢物，但這些分泌物實際上是有益的，因為它們有助于預(yù)防耳部感染。然而，并不是我們所有的身體特征都是適應(yīng)的結(jié)果，并且許多適應(yīng)的作用方式是有悖常理或不可預(yù)知的，我實在想不出酒窩、鼻毛，還有打哈欠的行為有什么用處。要了解我們適應(yīng)于什么，就要求我們能夠識別哪些是真正的適應(yīng)，并解釋它們的意義。但是，這些總是說起來容易做起來難。

第一個問題是要識別哪些特征是適應(yīng)，以及它們?yōu)槭裁词沁m應(yīng)。人體的基因組是由大約30億個堿基對組成的序列，這些分子編碼了兩萬多個基因。每一刻，人體內(nèi)都有數(shù)千個細(xì)胞在復(fù)制著這數(shù)十億個堿基對，每次都達到了幾乎完美的準(zhǔn)確度。按邏輯，我們可以認(rèn)為這數(shù)十億行編碼都是重要的適應(yīng)，但事實上，基因組中有將近1/3沒有明顯的功能，但這些編碼仍然存在，因為它們在億萬年間不知為什么加入了進來或丟失了功能。人體的表型，比如眼睛的顏色或闌尾的大小，也充滿了過去曾經(jīng)有用但現(xiàn)在不再起作用的特征，或者僅僅是人體發(fā)育過程中的附加產(chǎn)物。智齒（如果你還有智齒的話）存在是因為人體遺傳了它們，但它們對人們的生存和繁殖能力的影響微乎其微，不會超過人們可能擁有的類似其他特征，比如雙關(guān)節(jié)拇指、附著在臉頰皮膚上的下耳垂以及男性乳頭。因此，假定所有特征都是適應(yīng)是不正確的。此外，盡管給每個特征的進化適應(yīng)價值編造一個假設(shè)的故事并不難，舉一個荒謬的例子來說，鼻子是為了戴眼鏡而進化出來的，但是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)需要驗證某種特征是否確實是適應(yīng)。

雖然進化適應(yīng)不像人們可能設(shè)想的那么廣泛而易于識別，但它們確實大量存在于人體中。然而，真正使得適應(yīng)具有進化適應(yīng)價值，即提高個體的生存和繁殖能力，往往取決于環(huán)境。事實上，這種認(rèn)識是達爾文從他那次著名的搭乘貝格爾號的環(huán)球旅行中獲得的重要見解之一。達爾文回到倫敦后推測，加拉帕戈斯群島上的地雀擁有不同形狀的喙，是由于它們吃不同的食物形成的適應(yīng)。在雨季，較細(xì)長的喙能幫助地雀吃到它們喜歡的食物，如仙人掌果和蜱蟲，但在干旱期，較粗短的喙能幫助它們吃到不太理想的食物，如較堅硬且營養(yǎng)也不太豐富的種子。喙形可通過基因遺傳，并且會在種群內(nèi)發(fā)生變異，因此加拉帕戈斯群島上的地雀的喙形會受到自然選擇的作用。

由于每個季節(jié)和每年的雨季有波動，喙較長的地雀在旱季繁殖的后代相對較少，而喙較短的地雀在雨季繁殖的后代相對較少，這就導(dǎo)致長短喙的比例發(fā)生了變化。同樣的過程也適用于其他物種，包括人類。人類的很多變異都是可遺傳的，如身高、鼻子的形狀、消化牛奶等食物的能力，并因特定的環(huán)境條件而在某些人群中發(fā)生進化。例如，白皙的皮膚不能抵御曬傷，但是對冬季紫外線輻射水平低的溫帶地區(qū)居住者來說，這種適應(yīng)可以幫助皮膚表面下方的細(xì)胞合成足夠的維生素D。

如果適應(yīng)依賴于環(huán)境條件，那么何種條件最重要呢？關(guān)于這一點，追溯前因后果可能使問題變得更加復(fù)雜。因為根據(jù)定義，適應(yīng)是指能幫助個體比本族群中其他個體擁有更多后代的特征，所以當(dāng)個體擁有的存活后代數(shù)最有可能發(fā)生變化時，適應(yīng)的自然選擇作用就會最強大。籠統(tǒng)地講，當(dāng)環(huán)境艱難時，適應(yīng)進化最強烈。舉例來說，人類的祖先在大約600萬年前主要吃的是水果，但這并不意味著他們的牙齒只是適應(yīng)于咀嚼無花果和葡萄。如果罕見但嚴(yán)重的干旱使水果稀缺，而由于較粗大的臼齒有助于咀嚼其他非首選食物，如堅韌的葉、莖、根類，那么擁有這種臼齒的個體就會有很強的選擇優(yōu)勢。同樣的道理，對蛋糕和芝士漢堡這些高熱量食物的喜愛和存儲多余熱量的傾向近乎普遍，在今天食物無比豐富的情況下，這種傾向并不利于進化適應(yīng)，但在過去食物稀缺且熱量較低的情況下，貪戀高熱量食物這種傾向肯定非常具有優(yōu)勢。

適應(yīng)也是有代價的，代價會抵消它們帶來的好處。如同我們每次做某些事情時，就不能同時做其他事情。此外，隨著條件不可避免地發(fā)生變化，變異的相對代價和好處也會不可避免地跟隨條件而變化。在加拉帕戈斯群島上的地雀中，粗喙不便于吃仙人掌果，細(xì)喙不便于吃堅硬的種子，不粗不細(xì)的喙吃這兩種食物都不方便。在人類身上，短腿有利于在寒冷氣候下保存熱量，但不利于長距離高效行走或奔跑。妥協(xié)的一個后果是，自然選擇很少會達到完美或根本不會達到完美，因為環(huán)境總是在不斷發(fā)生變化。隨著降雨、溫度、食物、獵食者、獵物和其他因素在每季、每年，以及在更長時間跨度內(nèi)發(fā)生著大小幅度不同的變化，每種特征的進化適應(yīng)價值也會改變。因此，每個個體的適應(yīng)都是不完美的產(chǎn)品，來自一系列連續(xù)不斷變化著的妥協(xié)。自然選擇不斷推動生物向著最優(yōu)進化，但最優(yōu)幾乎總是不可能達到的。

完美可能達不到，但進化會把身體內(nèi)的適應(yīng)積累起來，就像你可能會積累新的廚房用具、書籍或衣物一樣，這樣身體就能在各種不同環(huán)境中發(fā)揮相當(dāng)不錯的功能。人類的身體是由一堆雜亂的適應(yīng)組成的，這些適應(yīng)經(jīng)過了數(shù)百萬年的積累。這種大雜燴式的效果好比一份重寫手稿(1)。像重寫手稿一樣，身體含有多個相關(guān)的適應(yīng)，它們有時會互相沖突，有時又會互相配合，幫助身體在各種不同的環(huán)境條件下有效地發(fā)揮功能。以飲食為例，人類的牙齒極其適合咀嚼水果，因為我們是從主要吃水果的猿類進化而來的，但我們的牙齒非常不利于咀嚼生肉，尤其是難嚼的野味。后來，人們又進化出了其他適應(yīng)，例如把石頭制成工具的能力、烹煮的能力等，有了這些能力，我們就能咀嚼肉類、椰子、蕁麻以及其他任何無毒的東西。不過，多種相互作用的適應(yīng)有時也會導(dǎo)致互相制約。如后續(xù)的章節(jié)將探討的那樣，人類進化出直立行走和奔跑適應(yīng)，但這些適應(yīng)限制了我們快速沖刺和敏捷攀爬的能力。

必須指出的最后也是最重要的一點是：關(guān)于適應(yīng)，沒有一種生物的進化適應(yīng)是為了健康、長壽、幸福或者達到生物努力想要實現(xiàn)的許多其他目標(biāo)。提醒一下，適應(yīng)是自然選擇形成的、促進相對繁殖成功率（適合度）的一種特征。因此，適應(yīng)經(jīng)過進化后能促進健康、長壽和幸福，是僅限于這些屬性能使個體產(chǎn)生更多存活后代的情況下。回到較早的主題，人類經(jīng)過進化后容易肥胖，不是因為過多的脂肪能促進我們身體健康，而是因為脂肪有利于提升生育能力。同樣，我們這個物種容易擔(dān)心、焦慮和產(chǎn)生壓力，這會帶來痛苦和不快，但這些都是古老的適應(yīng)，可以幫助我們的祖先避免危險或應(yīng)對危險。我們不但進化出了合作、創(chuàng)新、交流和培養(yǎng)后代的能力，還進化出了欺騙、偷竊、撒謊或謀殺的能力。底線在于，人類的許多適應(yīng)進化出來并不一定是為了促進身體或精神上的健康幸福。

總而言之，試圖回答“人類適應(yīng)于什么”這個問題，雖然簡單，卻不切實際。一方面，最根本的答案是，人類適應(yīng)的事情就是：擁有盡可能多的子女、孫輩和曾孫輩！另一方面，我們的身體實際上如何把自己傳給下一代完全不是一件簡單的事。由于復(fù)雜的人類進化史，因此人體并不是適應(yīng)于任何單一的飲食、棲息地、社會環(huán)境和運動方法。從進化的角度看，最佳健康狀態(tài)是不存在的。因此，人類與我們的朋友“神秘猴子”一樣，不但能在新的環(huán)境中生存下來，如佛羅里達州郊區(qū)，有時甚至還能蓬勃發(fā)展。

如果進化沒有提供易于遵循的指南來讓我們優(yōu)化健康或預(yù)防疾病，那么為什么沒有一個對自己健康幸福感興趣的人來想想人類進化過程中發(fā)生了什么？猿類、尼安德特人、新石器時代早期的農(nóng)民，這些跟人們的身體有什么關(guān)系？我能想到兩個非常重要的答案，其中一個涉及進化的過去，另一個涉及進化的現(xiàn)在和未來。