数万年来,智人始终在自然环境的稳定压力下进化——草原、森林、海岸、沙漠和河谷塑造了我们的生理机能与行为模式。然而近三百年间,生物学与生态间的平衡被剧烈打破:现代人类几乎一生都在室内度过,呼吸着污染空气,在人工光源下睡眠,生活在钢筋、塑料与混凝土构筑的城市中。
《生物评论》最新发表的研究指出,这种转变造成的危害远超健康层面——它正从根本上使人类生物学与所创造的工业化世界产生错位。研究者警告,现代环境变化的速度与规模可能已超过人类适应能力,威胁着进化适应性的核心要素:生存与繁衍能力。
苏黎世大学进化人类学家、研究共同作者肖博士(Colin Shaw)表示:"存在一个根本性悖论:过去三百年间,我们为全球许多人创造了巨大财富、舒适生活与医疗保障,但这些工业成就却对我们的免疫、认知、身体及生殖功能产生严重损害。"
新视角审视古老问题
进化人类学中的"不匹配"指物种适应的环境与其实际生存环境出现差异。人类常以此解释肥胖、糖尿病和心血管疾病——当社会从体力消耗型的采集生活方式转向久坐的工业化生活后,这些疾病激增。但新研究认为不匹配可能更为深刻。
研究者提出关键问题:"鉴于环境变化前所未有的速度、规模与近期性,当前对智人自然栖息地的工业化改造是否正在损害我们的进化适应性(即生存繁衍能力)?"为理解人类与塑造我们的世界偏离多远,研究者回溯历史:数百万年间,早期人属生物生活在纯自然环境中——土壤、植物、岩石、水与野生动物。即使在全新世农业出现后,人类栖息地仍保持生物本质。
工业化改变了这一切。工厂兴起、大规模城市化、合成化学物质及化石燃料能源系统,将自然景观转变为高度工程化的环境。研究者指出:"21世纪,地球上几乎所有地点都受到人类工业化进程的某种程度影响。"这种转变形成了所谓"工业化连续体"——如今几乎所有人类都更接近高度工程化一端而非自然一端,并带来深远生物学后果。
研究最令人警醒的部分聚焦生殖功能——进化适应性的核心。近年全球生育率骤降,虽然教育水平提升和家庭规划等社会因素能解释部分原因,但作者强调越来越多证据表明工业化学污染正直接损害人类生殖生物学。
空气污染,尤其在密集城区,与精子数量下降、卵子发育受损及流产风险增加密切相关。工业化学物质——从杀虫剂、阻燃剂到邻苯二甲酸盐——常作为内分泌干扰物,干扰生殖必需的激素。已在人体器官和胎盘组织中发现的微塑料,似乎会损伤DNA、改变新陈代谢并降低生育力。
研究者指出,1973至2018年间全球精子浓度下降超过50%,这一惊人变化恰与工业排放增加及合成化学品产量激增同步。尽管生育率下降常被视为生活方式问题,但研究者认为环境污染物可能正施加进化压力,直接削弱人类的生物繁衍能力。
为野外设计的免疫系统难以适应现代城市生活
研究者表示,现代工业化环境同样损害着另一关键适应性要素——免疫功能。
人类免疫系统在土壤微生物、动物携带细菌及多样化环境微生物的共同作用下进化,这些帮助免疫系统区分敌友。但工业化生活大幅减少此类接触:城市化、卫生设施与室内生活方式意味着更少接触生物多样性,更多暴露于污染物、噪音和人工光源。
作者援引大规模研究显示,高度工业化社区居民感染率更高、炎症疾病更普遍。机制包括空气污染引发的炎症反应,以及夜间光照导致的昼夜节律紊乱。实验研究表明,森林环境能增加自然杀伤细胞(NK细胞)数量与活性——这是对抗感染和癌细胞的重要防线,主要归功于树木释放的植物杀菌素。相比之下,工业化环境无法提供此类免疫增强效果。
认知能力与现代城市大脑
作为人类进化标志的认知功能同样显得脆弱。研究综述显示,在绿化环境中成长的儿童表现出更优的执行功能、注意力和记忆力发展;相反,高度城市化地区的成年人认知衰退更快。
实验进一步揭示,即使短暂暴露于城市噪音、污染或视觉密集的工业景观,也会显著抑制工作记忆、创造力和注意力。这些发现暗示:我们大脑进化的环境富含自然信号、生态复杂性和感官多样性,与当今许多人所处的感官过载、化学物质饱和及视觉人工化环境截然不同。
慢性压力可能是许多认知衰退的隐性推手。研究者指出,人类压力反应机制本为应对罕见高风险紧急事件而进化——这类情境在现代世界已基本消失。肖博士解释道:"在祖先环境中,我们能很好应对急性压力以躲避或对抗捕食者,即'战斗或逃跑'反应。狮子偶尔出现时,你必须准备自卫或逃跑——关键在于狮子终会离开。"
这种短暂的肾上腺素和皮质醇激增在狩猎采集社会利于生存,却难以适应现代生活的持续压力。"我们的身体将所有压力源都视为狮子,"他说,"无论是与伴侣或上司的艰难对话,还是交通噪音,压力反应系统仍如同面对接二连三的狮子。结果就是神经系统产生强烈反应,却缺乏应有的平复过程。"
曾为狩猎、采集、战斗和生存核心的身体机能,也在现代工业化环境中衰退:空气污染降低最大摄氧量、损害肺功能并加剧疲劳;噪音与压力削弱体能表现;城市设计减少自然活动机会。城市儿童心血管健康持续低于农村同龄人,工业地区老年人肌肉力量流失更快。从进化角度看,这些趋势表明日常生活不再支持——甚至阻碍——人类身体进化所需的生理行为。
我们正在成为室内物种吗?
研究者将21世纪人类描述为"室内城市物种",指出美国、英国和加拿大等国人群93%的时间都在室内度过。这种转变可能正是不匹配的核心:我们的身体为丰富多变的自然环境塑造,而非充满人工材料与化学暴露的高度受控室内空间。
研究者呼吁开展直接验证不匹配假说的实验研究,并评估现代环境对适应性相关特征的影响。更深层的启示在于:尽管工业化无疑提升了生活质量,但可能正缓慢侵蚀使人类存续数千年韧性的生物系统。若属实,生育率降低、免疫力减弱、认知衰退和体能下降等进化后果,将永久改变人类未来。
肖博士表示:"作为进化人类学家,我早期研究聚焦尼安德特人和骨骼适应,本身就很迷人。但当今挑战更为紧迫。掌握资源者——无论是财力还是智力——有责任投入解决这些问题。于我而言,做正确的事是道德 imperative。"
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