人类比许多其他哺乳动物更依赖于水

2021-06-21 20:33:55

我们穿过玻利维亚亚马逊跋涉,在汗水中浸透。在臭虫驱蚊器中覆盖到脚趾,我们留在蚊子云之后,因为我们躲避根,葡萄藤和巨型蚂蚁。我的当地研究助理迪诺Nate,我的伴侣Kelly Rosinger和我在朱中,我的Tsimane之一'朋友和我们的指南这一天。 Tsimane'是一群居住在这个热潮的地区的艺术家园艺主义者。刚刚落后于我们,朱廖赛'三岁的儿子幸福地穿过丛林漂浮,尽管他缺乏防护服,但将我的流汗浸泡羞辱。

我们在看起来像一棵小树的东西前面,但结果是一个大葡萄。朱莉奥告诉我们Tsimane'当他们在旧成长林中时使用它,需要水。他开始用他的砍刀从各方骑在藤蔓上,用每次中风送吠声的薯条。在两分钟内,他已经切断了一米长的部分。水开始倒出。他把它放在嘴边,从中喝了几秒钟来熄灭他的口渴,然后向我提供。我把我的水瓶放在藤上并收集了一个杯子。它味道很好:光,有点垩白,几乎是碳酸。

作为我的实地考察的一部分,我问朱利奥和其他十匠'人们如何获得他们在不同地方所需的饮用水 - 在他们的家中,在河上或森林里。他告诉我只使用两种类型的葡萄藤;其余的唐' t工作或让你生病。但是当他指着那些其他葡萄藤时,我几乎无法讲述一个差异。葡萄藤是一个隐藏的水源。 Julio'观察提出了人类适应的根本问题:我们的进化历史如何塑造我们用于满足我们的水需求的策略,特别是在没有准备好进入清洁水的环境中?

在森林里,我们在一个富含水的环境中,但随着我们从溪流移开时,Julio仍然究竟知道在哪里以及如何获得水。人类并不孤单地保持自然水源的密切轨道 - 许多动物制造周围环境的心理地图,以记住发现重要资源的地方,甚至改变了他们的水的环境。但我们采取更极端的措施是独一无二的。

在整个历史上,人们彻底设计了他们的环境,以确保进入水。在现代以色列中乘坐历史悠久的罗马市凯撒利亚。回到建造时,2000多年前,该地区没有足够的自然淡水来维持一个城市。由于其对殖民统治的地理重要性,罗马人通过采掘奴隶劳动,建造了一系列渡槽,以将水从弹簧运输到远远超过16公里。这一安排每天提供大约50,000人,每年有大约145升的水。

今天城市使用广阔的分销网络为人们提供饮用水,这导致公共卫生的显着改善。当我们有足够的水时,我们会忘记真正的关键方式。但是当水很珍贵时,我们就是我们的想法。所有所需要的是闭塞或污染事件的消息,担心水不安全持有的担忧。

没有足够的水,我们的身体和认知功能下降。没有任何,我们在几天内死亡。通过这种方式,人类更依赖于许多其他哺乳动物的水。最近的研究已经照亮了我们的水需求的起源 - 以及我们如何调整渴望渴望。事实证明,随着食物形成人类演变,所以,也有水。

要了解水域如何影响人类演变的过程,我们需要返回我们史前的关键章节。大约300万和200万年前,非洲的气候,其中的人(人类家庭的成员)首先演变,变得干燥。在这种间隔期间,早期的hominin属asseralopithecus赋予了我们自己的属,同性恋。在这种过渡过程中,身体比例发生了变化:而南澳大利亚曲霉矮小,同性恋者有更高的,更苗条的构建,具有更多的表面积。这些变化减少了我们的祖先'暴露于太阳辐射,同时允许更大的风暴露,这增加了它们的散热能力,使得它们更加水分。

其他关键适应伴随着身体计划的转变。随着气候变化的替代草原的森林,早期的Hominins在开放环境中的两条腿上变得更加精通,他们丢失了身体毛发并开发了更多的汗腺。这些适应增加了我们的祖先'能够卸下多余的热量,从而保持安全的体温在移动时,宾夕法尼亚州立大学的尼娜·纳布尼亚州立大学的工作和Liverpool John Moores University的Peter Wheeler展示了。

汗腺是我们故事的关键部分。哺乳动物有三种类型的汗腺:口腔,皮脂腺和经过者。经过酸胆碱腺体在细胞内部动力和电解质产生汗液。人类比任何其他灵长类动物都有更多的经常汗腺。最近的宾夕法尼亚大学丹尼尔阿尔德省的一项研究发现,他的同事发现称为诱惑1的基因的重复突变可能导致了这种丰富的经过者的汗腺腺体。在相对干燥的环境中类似于早期的母素进化的环境中,汗液的蒸发冷却皮肤和血管,这反过来又冷却了身体'核心。

用这种强大的冷却系统武装,早期人类可能比其他灵长类更活跃。事实上,一些研究人员认为,持久性狩猎奔跑,直到它过热 - 可能是我们祖先的重要觅食策略,如果他们没有避免过热的手段,他们就无法追求。

然而,这种增强的出汗能力有一个缺点:它提高了我们脱水的风险。查尔斯大学马丁霍拉在布拉格和他的合作者最近展示了Homo Erectus在失去其体重的10%之前,Homo Erectus将能够持久地捕杀大约五个小时。在人类中,10%的体重缺水通常是生理和认知问题甚至死亡的严重风险之前的截止。除此之外,饮酒变得困难,静脉内流体需要补液。

我们对脱水的脆弱性意味着我们更依赖于外部水源,而不是我们的灵长类动物堂兄弟,远远超过沙漠适应的动物,如绵羊,骆驼和山羊,这可能会损失20%至40%的身体水,而不会冒着死亡。这些动物在肠道中有一个额外的隔间,称为林苗,可以将水作为内部缓冲液储存在脱水中。

事实上,沙漠居住的哺乳动物具有一系列适应水资源稀缺性。其中一些特征与肾脏的功能有关,其维持身体' s水和盐平衡。哺乳动物在肾脏的尺寸和形状中变化,因此它们可以集中尿液的程度,从而保护身体水。例如,沙漠口袋老鼠可以在没有水的情况下生活数月,部分原因是其肾脏可以集中尿液的极端程度。人类可以在一定程度上做到这一点。当我们减掉大量的水出汗时,复杂的激素和神经电路网络指示我们的肾脏通过浓缩尿液来保护水。但是我们有限的能力,这意味着我们不能在没有淡水的情况下尽可能长的淡水。

我们也不能用水预先加载我们的身体。沙漠骆驼可以喝酒并储存足够的水以绘制周数。但如果人类喝太多的液体,我们的尿液产量很快就会增加。我们的肠道尺寸和我们胃排空的速度限制了我们可以补充水分的速度。更糟糕的是,如果我们喝太多的水太快,我们可以脱离我们的电解质平衡,并且在血液中发育低钠血症 - 异常低水平的钠 - 这与脱水一样致命,这比脱水更多。

即使在有利的条件下,随着食品和水容易获得,人们通常不会从繁重的运动中恢复至少24小时的所有水损失。因此,我们必须小心地在我们的失去和补充我们身体中的水中的平衡。

有一个原因我要求朱里里奥关于“隐藏”的水源,如葡萄藤,那伊司'消耗。晚上在2009年玻利维亚的第一个野外工作后的一天晚上,渴望和饥饿的结合让我吞噬了一个大木瓜。当我吃成熟的水果时,果汁跑下来。我没有在此刻思考它的大部分时间,但在我进入我的蚊帐之后,我的蚊帐很快,我的错误就会透露。

在玻利维亚亚马逊,湿度在晚上达到100%。每天晚上要睡觉前我剥去了我的拳击​​手,然后紧紧地把衣服卷起来,把它们放入大型可重复密封的塑料袋,所以他们不会在第二天早上浸透。大约一个小时躺在我的蚊帐中祈祷一阵风来冷却我,一个可怕的感觉套装:我需要小便。了解穿衣服的工作量,减轻我自己,然后重申并装下衣服,我诅咒我的决定吃木瓜。那天晚上我必须再次重复这个过程。我开始思考水果的水有多少钱 - 这是三个杯子的水果。难怪我不得不撒尿。

我们的饮食灵活性可能是我们最好的防御脱水。当我学到了那个闷热的夜晚的艰难方式时,食物中存在的水量有助于总进水。在美国,大约20%的水中摄取来自食物,但我的工作在Tsimane&#39之间;发现食物,包括果实,占他们的总进水量的50%。日本的成年人通常比美国的成年人少喝水,也从他们吃的食物中达到了一半的水。其他人口采用不同的饮食策略来满足他们的水需求。肯尼亚北部的Daasanach牧民消耗大量的牛奶,这是87%的水。他们也咀嚼了浇筑的根源。

黑猩猩,我们最近的生活热情亲属,也表现出饮食和行为适应来获得水。他们舔湿岩,用叶子作为海绵收集水。德克萨斯州立大学的原始学家吉尔普鲁斯发现,在塞内加尔的Fongoli的大草原等炎热环境中,在夜间的凉爽洞穴和牧草中寻找住所而不是在当天的时间,以尽量减少热量应激并保护身体水。但总体非人的灵长类动物从水果,叶子和其他食物中获得大部分水。

尽管我们更大的出汗能力,人类已经进化使用了比黑猩猩和其他猿类更少的水,因为Duke大学的赫尔曼·佩尔亭的新研究和他的同事们已经表现出来。然而,我们对普通水的更大依赖,而不是来自食物的水意味着我们必须努力保持水分。然而,究竟有多少水与人群之间的水平有多少甚至是人。目前有两种不同的水摄入建议,其中包括来自食物的水。首先,来自美国国家医学院,为男性和2.7升为期一天为妇女推荐3.7升水,同时孕妇和哺乳期妇女分别增加300和700毫升的摄入量。第二,来自欧洲食品安全机构,分别为男女同时建议2.5和2.0升,对孕妇和哺乳期妇女同样增加。男人需要比女性更多的水,因为他们的身体较大,平均有更多的肌肉。

这些不是艰难的建议。根据特定地区人口的调查和研究,他们是根据人口平均值计算的。他们旨在满足居住在温带温带和往往气候控制环境的中度活跃,健康的人的大部分水需求。有些人可能需要或多或少的水,这取决于包括生命习惯,气候,活动水平和年龄的因素。

事实上,即使在比例的位置,诸如美国大多数男性在给定的一天和5.1升之间的女性之间消耗1.2和6.3升的相对水处理的位置,水摄入量也很大。整个人类演变我们的祖先'水摄入量可能基本上基于活动水平,温度和风力和太阳辐射,以及体尺寸和水可用性而变化。

然而,也是如此,两个人的生活中的两个人和生活在同一环境中的身体状况可能会消耗大量不同的水,两者都是健康的,至少在短期内。这种变异可能与早期生活经历有关。人类在胎儿发育期间经历敏感时期,这些功能会影响许多生理功能,其中我们的身体如何平衡水。我们在子宫内和护理期间收到有关我们营养环境的提示。这些信息可以塑造后代和#39; S的水需求。

实验研究表明,怀孕大鼠和绵羊的水限制导致其后代如何检测身体脱水的关键变化。出生于这种防水母亲的后代将更脱水(即,他们的尿液和血液将更加集中),而不是在他们变得口渴并寻求水之前出生于非生命的母亲。这些发现表明,在子宫内建立了脱水敏感设定点。

因此,在开发过程中收到的水合提示可以确定人们何时感知渴望,以及他们在生活中喝多少水。从某种意义上说,这些早期的经历为其环境中存在的水量准备后代。如果孕妇正在处理水资源稀缺的环境并且长期脱水,它可能会导致她的孩子始终在生活中持续饮用的水 - 一个适应水在难以来的地方的特质。然而,需要更多的工作来测试这个理论。

虽然早期的生活经历可能会确定我们喝的水有多少钱,但没有我们意识到它,找到安全的水源是我们积极学会的东西。与我意外发现番木瓜,十匠&#39的水合效果相比;故意寻求富含水的食物。在没有清洁水的环境中,吃更多的水可以防止暴露给病原体。的确,我的研究发现,那些十匠'谁从食物和水果中消耗了更多的水,例如木瓜,不太可能经历腹泻。

许多社会制定了饮食传统,该传统掺入低酒精发酵饮料,这可能是必不可少的水合来源,因为发酵杀死细菌。 (另一方面,含有较高百分比酒精百分比的饮料,增加尿造产生,从而耗尽了身体' s水上商店。)像其他亚马逊人口,十匠'喝一个名为Chicha的发酵饮料,由Yuca或Cassava制成。尖沙'消耗发酵的Chicha的男性与脱水的几率较低有关。

获得足够的水是人类之一'最古老,最紧迫的挑战。 也许这并不奇怪,我们在我们的思想中映射了水源的位置,无论是高速公路休息,沙漠春季还是丛林植物。 当我看着朱莉奥砍下藤蔓下来时,他的儿子也在看,学习这个关键水源的地方。 我瞥见了这一过程在几代过程中的播放方式。 在这样做的过程中,我意识到被汗水所覆盖并找到替代失去的水的方法是让我们人类的大部分。