本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687),作者:Stephen Wooding(加州大学默塞德分校人类学与遗传研究助理教授),编译:Takeko,排版:雯雯,题图来自:视觉中国
对很多人来说,来自糖的甜味几乎是一种不可或缺的“快乐源泉”。人们对甜食的喜爱是如此地发自肺腑,以至于食品公司经常通过在各种产品中添加糖来吸引消费者,从酸奶、番茄酱,到水果零食、早餐麦片,甚至像燕麦条这样所谓的健康食品有时都没能幸免。
小孩子们早在幼儿园时就知道甜食属于“食物金字塔”的最顶端的一个小角,成年人也经常从媒体上了解到糖在长胖中的负面作用。
在理性上,我们是如此地想要远离糖,可却又常常无法抵挡它强大的吸引力。我们究竟是如何陷入这种困境的?
Stephen Wooding是一位研究味觉进化的人类学家。他相信,对我们物种的进化史的洞察,可以提供重要的线索,说明为什么对甜食说不那么难。
甜味的检测
对我们的远古祖先来说,获得足够的食物是一种最基本的生存挑战。
日常生活的基本活动,比如抚养孩子、寻找住所和确保储存足够的食物,都需要能以卡路里形式计算的能量。更善于获取卡路里的个体往往在所有这些生存任务中都更为成功。换句话说,他们存活的时间可能更长,能生存下来的孩子也更多。从进化的角度看,他们拥有更强的适应度。
这种成功的其中一个因素在于,觅食能力究竟有多强。在这样的情境下,能够发现甜的东西,也就是糖,可以给人带来巨大的优势。
在自然界中,甜味是糖类存在的信号,也是热量的最佳来源。因此,感知甜味意味着有机会检测到潜在的食物(特别是植物)中是否含糖,以及有多少糖。
这种能力让他们能够在投入大量精力收集、加工和食用这些东西之前,通过快速品尝来评估卡路里含量。这能帮助早期人类以较少的努力收集到更大量的卡路里。他们可以有针对性地忙活,而不是漫无目的地随处寻找,从而就能提高他们的进化成功率。
感知甜味的基因
检测糖的存在至关重要性的证据可以在生物学的最基本层面上找到,那就是基因。你对甜味的感知能力并不是偶然的,它被深深地刻在了你的基因蓝图中。
这种感觉的工作原理其实也没那么复杂。甜味的感知始于味蕾,也就是舌头表面之下的大量细胞群。它们通过被称为味孔的小开口暴露在口腔内部。
味蕾内部不同亚型的细胞会对一种特定的味觉品质产生反应,包括酸、甜、苦、咸或鲜。这些亚型会产生与它们的味觉品质相对应的感受器蛋白,当食物经过口腔时,就能感知食物的化学成分。
比如,一种亚型细胞会产生苦味的感受器蛋白,它能对某些有毒物质做出反应。另一种则可以产生鲜味的感受器蛋白,它们就能感知氨基酸(蛋白质的组成成分)的存在。
探测甜味的细胞产生一种叫作TAS1R2/3的感受器蛋白,它能检测糖的存在。当“检测成功”时,它就会向大脑发送神经信号进行处理。这则信息就是你感知到的入口食物中的甜味。
基因编码了如何制造身体中每一种蛋白质的指令。负责检测糖的感受器蛋白TAS1R2/3是由人类基因组1号染色体上的一对基因编码,它们也被方便地命名为TAS1R2和TAS1R3。(区别在于,基因的名称通常使用斜体字,而由它们编码的蛋白质的名称则用正体字表示。)
与其他物种的比较研究揭示了人类对甜味的感知是多么深刻。TAS1R2和TAS1R3基因不仅存在于人体内,其他大多数脊椎动物也有。这两个基因在数亿年的进化过程中一直存在,准备好了让最早的人类物种继承下来。
遗传学家早就知道,具有重要功能的基因会在自然选择中保持下来,而没那么重要的基因则倾向于衰减,它们有时会随着物种进化而完全消失,或者成为幽灵般的“拟基因”,也就是一些曾经有用的基因留下的苍白的阴影。
这就是进化遗传学中的“用之或弃之”理论。这类基因在这么多物种中都存在,证明了甜味在远古时期提供的优势。
“用之或弃之”理论还能解释一个惊人的发现,那就是,那些典型饮食中不常遇到糖的动物物种,已经失去了感知糖的能力。
比如,猫和许多肉食动物从感知糖这种能力中获益并不多,它们的TAS1R2基因已经不再起作用,换句话说,你家的猫主子即使碰到了一种尝起来是甜的老鼠,也感觉不到甜味。
海狮在进食时从不咀嚼,会把食物整个吞下,所以对这些吃鱼的家伙来说,味觉感受器基本都是多余的,它们的相关基因也都已经成了拟基因。
相反,熊虽然也是肉食动物,但还会吃浆果,所以它们体内不可或缺的TAS1R2基因仍然发挥着重要作用。
对甜味的爱
身体的感官系统能检测到环境的无数方面,从光到热到嗅觉,但我们并不会沉迷于这些感知,却唯独对甜味“情有独钟”。
要说明这一点,不得不提到一个完美的反例,那就是另一种味道——苦味。苦味感受器负责检测那些糟糕的物质,也就是毒素。而大脑会对这些信号做出恰当的反应。当甜味告诉你继续吃时,苦味就在告诉你把东西吐出来。这在进化上是非常有意义的。
因此,当你的舌头探测到味道的时候,是你的大脑在决定应该如何反应。如果对某一种特定感觉的反应在数代人中始终是有利的,自然选择就会倾向于把它们固定下来,成了一种根植于体内的本能。
甜味和苦味都属于这样的情况。不少实验发现了同样的事情:人们从出生的那一刻起就被糖所吸引,而新生儿天生就会抗拒苦味。虽然这些反应也可以被后来的学习所塑造和改变,但它们仍然存在于人类行为的核心。
与甜味“抗争”
任何决定要减少糖摄入的人,都在和数百万年来的进化压力抗争。但问题在于,我们现在生活的环境,生产出的甜味精制糖远远多于应该吃下的糖。在某种程度上,我们成了自身成功的受害者。
许多人对甜味的爱一发不可收拾,它也常被称为一种可以与尼古丁依赖相提并论的成瘾,毕竟众所周知,这种“瘾”太难以克服了。
但在Wooding眼中,糖甚至可能比尼古丁更糟糕。
从生理学的角度来看,尼古丁是我们身体中一种原本就不受欢迎的外来者。人们渴望它,是因为它在大脑中玩弄花招。
相比之下,对糖的渴望已经存在了很长时间,并编码在基因中,因为它原本提供了一种基本的适应性优势,成了终极的进化货币。
糖并没有在玩弄你,你只是在按照自然选择的程序做出反应。
参考来源:
https://theconversation.com/a-taste-for-sweet-an-anthropologist-explains-the-evolutionary-origins-of-why-youre-programmed-to-love-sugar-173197
[英] 乔纳森·西尔弗顿,《与达尔文共进晚餐》,中信出版·鹦鹉螺,2021
本文来自微信公众号:原理(ID:principia1687),作者:Stephen Wooding(加州大学默塞德分校人类学与遗传研究助理教授),编译:Takeko,排版:雯雯