人類的長壽和智慧,可能靠的是愛操心的大媽_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2019-02-20 10:31

虎鯨還有智人,也就是我們有什麼共同特徵?
都是動物?還有呢?
告訴你吧,在自然界裏,虎鯨和智人是少數有“大媽”(絕經的雌性)的動物,也是少數能被自己外婆/奶奶疼愛的生物。反過來説,它們也是世界上少有的會管自己孫輩死活的生物。
聽起來好像有點奇怪,怎麼其他生物不是這樣的嗎?不被外婆/奶奶親,又有什麼關係呢?
比如,黑猩猩、大猩猩等大猿雖然和人類是近親,但是它們的雌性不能在失去生育力後活很久,大多數都在40多歲之前死亡。可是人類女性在失去生育力之後,卻還可以活上大半輩子。
對生物學家來説,這是個很大的謎團。因為從演化的角度,生物活着的意義就是為了成功在死前繁衍出下一代。
而且人類既然那麼長壽,為什麼人類女性到了中年就失去了生育力了呢?要知道作為同樣長壽的動物,大象到了60多歲還能生小象,南極長鬚鯨到了80歲還可以生小鯨。
活着,但不能生孩子了,這樣活着有什麼意義呢?
長鬚鯨@wikipedia
祖母假説——戰鬥力爆表的大媽們
20世紀60年代的時候,生物學家們提出了一個著名的假説——祖母假説(grandmother hypothesis),專門用來解釋人類大媽的存在對人類這個物種興旺的意義。
這個假説認為,人類大媽(外婆啊,奶奶啊)存在的意義,就在於幫助她們的女兒生育更多後代,這樣她就能讓自己的基因更好地延續下去。
根據祖母假説,自然選擇會偏愛那些長壽而且能幹的大媽,因為她們能分擔養育孫輩的重擔。而她們的長壽基因,也會遺傳給她們的後代。這就能解釋為何人類比其他靈長動物都長壽。
與人類不同,黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩還有紅毛猩猩都是由它們的親媽一手帶大的,它們的母親有極強的保護欲,一般情況下不會讓別人,包括自己的母親碰自己的孩子。

黑猩猩母子
**而人類卻是唯一一種會讓別人,特別是自己的母親幫忙帶孩子的大猿。**這會不會是人類成功的關鍵呢?
當代社會的家庭結構和人類演化的大部分歷史已經脱節了,許多人並不和自己的父母住在一起,所以現代社會的家庭結構並不能説明什麼問題。不過,地球上的一些原始部落卻為我們提供了窺探祖先的一個窗口。
20世紀90年代,祖母假説的提出者、猶他大學的人類學家 Kristen Hawkes 在坦桑尼亞北部蒐集了一些部落文明的證據。
坦桑尼亞的 Hadza 人是狩獵採集社會,他們沒有進入農業或工業文明,他們的社會從一個側面反映了人類早期的生存狀態。
Hawkes 驚訝地發現,Hadza 人的“大媽們在採集食物方面非常有效率”,越會找吃的的老外婆擁有的外孫外子孫女越多。
Hadza 老奶奶和一些小朋友們。@hadzaexhibit.org
不僅如此,**這些 Hadza 大媽們身體倍兒棒,力氣完全不輸處於盛年的少婦們。**Hawkes 曾經測量過這些地方的老奶奶的肌肉力量,比如稱量她們背的包裹的重量,結果發現,“60歲的大媽的力氣和20歲的女孩差不多,而40歲的女性還在背很重的包裹。”
她説,不僅是坦桑尼亞的 Hadza 人,在不少現代狩獵採集社會,如委內瑞拉還有巴拉圭東部的狩獵採集社會里,“60歲的老奶奶們在經濟和體能上都很強勢,不需要靠別人。”
大媽的一小步,人類的一大步
不過,在這個假説剛剛誕生的時候,卻受到了不少質疑。
比如,2010年德國馬克斯-普朗克研究所的人類學家 A. Friederike Kachel 等人提出,從演化上來講,外婆和奶奶帶孩子對人類壽命的貢獻太微不足道了。他們認為,女性在絕經失去生育力後還能再活大半輩子是演化中的意外,沒有什麼特殊的意義。
同年,為了駁斥 Kachel 等人的觀點,Hawkes 和同事發表在《皇家學會報告》(Proceedings of the Royal Society B)上的研究利用計算機模型為自己的假説增加了分量。
在這個模型中,一開始人類和其他大猿的壽命差不多(現實生活中,野外雌性黑猩猩的壽命是35-45歲),但是人類和其他大猿的唯一差別是,少數(1%)人類外婆會幫助照顧孫輩。
神奇的是,只要6萬年不到的時間,“外婆們只需要出一點點力”,人類的壽命馬上突破了猿類的均值,翻了一番來到了現代人的範圍。
Hawkes 進一步提出,人類大媽的一小步,是人類的一大步,因為當人類開始嘗試使用工具後,大量的孩子在外婆/奶奶的庇護下不會餓死,此時自然選擇會偏愛那些更聰明,但卻因為腦袋更大而更耗能的人類,“一系列使人類區別於其他動物的社會技能的根基就此打下,”而這種良性循環最終促成了現代人的誕生。
在 Hawkes 的模型中,由於優勢明顯,帶孩子的外婆的數量佔比從最初的1%發展成為43%,達到了 Hawkes 口中的“外婆帶孩子的均衡點。”
有外婆的孩子像個寶
當然了,支持祖母假説的科學家們手中除了計算機模型,以及“原始社會”的證據,還在工業文明前的人類社會里有了有趣的發現。
1608-1799年,法國天主教徒在加拿大現在的魁北克區的聖勞倫斯河谷(St. Lawrence Valley)記錄了149個教區裏的每個人的生老病死以及婚姻狀況。這些工業文明前的珍貴記錄也成為了檢驗祖母假説的有力試金石。這項研究發表在了今年1月《當代生物學》(Current Biology)上。
加拿大魁北克區的聖勞倫斯河谷
這項研究的作者、加拿大畢索大學(Bishop’s University)的演化生物學家 Patrick Bergeron 表示,“我們的數據庫裏包含了第一批到達魁北克的法國殖民者的記錄。”這些殖民者大多數是法國農民,其中有3382個外婆和56 767個孫輩的孩子。
參與了這項研究的瑞士伯爾尼大學的演化生物學者 Sacha Engelhardt 表示,“那個年代的女性會生育很多孩子,平均是8個,”不過其中的一半會在15歲之前死亡。所以,人和人之間後代數量的差距就會比較大,在這個數據庫裏,有些外婆只有1個外孫輩的後代,但是有人卻有195個。
那麼,什麼樣的家庭會有更多的孩子呢?
對這些法國殖民者留下的數據進行分析後,研究者們發現和外婆住在一起的家庭的孫輩數量更多。
這項研究發現,外婆還健在的話,媽媽生育的孩子數量就比那些外婆已經去世的家庭多2個,能活到15歲的孩子的數量多1個。但是,如果外婆住在320千米以外的地方,那麼家裏的孩子數量就會比那些外婆住在同一個教區的家庭少1.75個。
芬蘭的學者在1月也在同一個期刊上發表了一篇關於祖母假説的論文。他們調查的是1731-1895年間,芬蘭政府統計的本國出生、死亡以及婚姻的數據。在這164年裏芬蘭尚未開始工業化,因此芬蘭政府的數據也能很好地體現工業文明前人類的生存狀態。
同樣,這項研究也發現,有外婆在,媽媽也會生育更多的子女。家中有個50-75歲的外婆,那麼小朋友活過5歲的可能性就能增長30%。
不過有意思的是,如果孩子的奶奶年紀太大了,那麼兒孫滿堂的可能性就會下降,因為年紀太大的老人不能幫忙帶孩子,反而會成為需要幫助的對象。
這項研究發現,**家裏奶奶的年紀如果超過75歲,那麼兒孫活過2歲的可能性就會下降37%。**這可能是因為,在那個時期的女性一般住在兒子家,所以在進入不能分擔家務的耄耋之年後會和孫輩“爭奪”生存資源。
這項研究的作者之一、芬蘭圖爾庫大學的生物學家 Simon Chapman 表示,“奶奶常常和兒孫們住在一起,如果她們年紀太大就需要被人照顧,從而減少了後代的資源。”
Chapman 認為,這就是人類女性能夠相對健康地活過五六十歲的原因,因為她們對後代還有價值;而一旦外婆和奶奶不能照顧兒孫時,她們的死亡率就會飆升。
昆蟲的大媽策略
你或許會覺得,如果人類大媽的戰鬥力真這麼強,讓人類在靈長動物中脱穎而出,那為什麼別的生物不學一學這種大媽策略呢?
其實是有的,而且是你想象不到的生物——昆蟲。
日本的蚊母樹(Distylium racemosum)上住着一種奇特的蚜蟲 Quadrartus yoshinomiyai。雌性蚜蟲會在樹上製造一個蟲癭,並在裏面生下一些沒有翅膀的雌性後代(二代目)。這些雌性後代會再生出一些有翅膀的蚜蟲女兒(三代目)。
蚊母樹@wikipedia
對於蚜蟲來説,失去翅膀是一種很大的犧牲,因為這讓它們失去了一項重要的生存手段。
在生命的最後14天裏,為了後代的生存,二代目甚至將原本用於繁殖的腹部變成了製造防禦性液體“膠水”的工廠,衝到巢穴的出入口,變成蟲肉膠水炸彈,保衞家園的安全。
蟲癭裏的蚜蟲 Quadrartus yoshinomiyai。你看到的這些蚜蟲就是已經失去生育能力,並且沒有翅膀的二代目,她們守衞在洞口,隨時變身膠水炸彈。@Harunobu Shibao
一些科學家認為這些沒有翅膀的蚜蟲相當於處於人類女性的更年期,因為它們在晚年放棄了自身的生殖力,通過保障後代的生存來確保自身基因的延續。
這種大媽策略在昆蟲的世界裏並不多見,但也不是孤例。
社會性昆蟲木蜂(Xylocopa)也具有“更年期”。它們的巢穴裏常常只有2只成蟲,通常是母親和女兒。木蜂母親會守衞巢穴相當長的時間(28天)而不生育。
木蜂
爸爸去哪兒了?
等等,爸爸、爺爺和外公去哪兒了?
雄性一生都可以產生雄配子,但是雌性哺乳動物出生時只有數量有限的卵母細胞,並且在一生中不斷消耗庫存。所以雄性一般終身都可以四處播種、生育後代,不會遇到“更年期”。
那爸爸為什麼不能帶孩子呢?
的確,男人們承擔家庭重擔曾是一個很重要的演化理論。在許多人看來,男人養家,天經地義嘛。
Hadza 的男人們外出打獵。@hadzaexhibit.org
爸爸拿着弓和箭,在撒哈拉的大草原上獵到了一隻足夠養活一家人的大型動物,然後扛回家,並受到了全家人的愛戴,這似乎是我們腦中原始社會的經典劇情。這個被稱為**“Man the Hunter”**(男獵人養家)的理論曾經風靡一時。
不過,現實生活中,爸爸們遠沒有這麼風光。
Hadza 人在他們的土地上居住了上千年,不過,男人們外出打獵時並不是總有收穫。Hawkes 説,“他們的成功率很低,”爸爸們幾乎每天都要出門狩獵,但是100次裏只有3.4次能帶回獵物。
爸爸的成功率只有4%不到,那麼誰來養孩子呢?
Hawkes 驚訝地發現,全家的卡路里的大部分來源是家裏的女性。媽媽會挖植物的塊根養育兒女,所以孩子的營養條件主要取決於媽媽是不是能幹。
Hadza 婦女採集的漿果和植物塊莖是他們的主要食物。@BBC
但是,媽媽有了第二個孩子以後,為全家覓食的重擔就落到了外婆和奶奶的肩膀上了。
加利福尼亞大學戴維斯分校的靈長動物學教授 Sarah Hrdy 也贊同祖母假説,“作為猿類的母親,如果沒有人幫忙,是不可能把這麼叫人操心,消耗又大的孩子拉扯大的。”
珍惜那些需要靠跳廣場舞來消耗進化賦予的無處安放的更年期精力,還要關心你學習成績和終身大事的大媽們吧,她們或許才是人類的演化 buff 呢。

【本文由公眾號“把科學帶回家”提供,ID:steamforkids】