来源:BMC Zoology 发布时间:2019/10/22 11:27:42
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倭黑猩猩如何沿河摸碘之旅 | BMC Zoology

论文标题:Fishing for iodine: what aquatic foraging by bonobos tells us about human evolution

期刊:BMC Zoology

作者:Gottfried Hohmann, Sylvia Ortmann, Thomas Remer & Barbara Fruth

发表时间:2019/07/02

DOI:10.1186/s40850-019-0043-z

微信链接:https://mp.weixin.qq.com/s/yecgqjpTbAjbur6OvCtaZQ

碘对大脑的发育,尤其是大脑高级认知功能的发育至关重要。BMC Zoology 发表了一篇有趣的文章,在这个研究中,作者通过刚果盆地倭黑猩猩的觅食活动,探索了史前人类的摄碘之旅,首次报告了非人灵长类动物对碘的摄取。

图片来源:Cedric Girard-Buttoz,LuiKotal倭黑猩猩研究项目

猿类非常聪明——他们会察言观色,巧妙地操纵同伴和敌人的行为,清晰地记住森林的环境。这些高级认知技能需要有强大的大脑对复杂的信息进行处理,同时还要有长长的发育阶段来学会观察周遭,学习各类技能,积累社会经验,手工制备相关工具等。这种生活方式的形成离不开三大核心要素:时间、亲代的抚育,以及,

蚊子入侵地图,2019年1月

图片来源:ECDC

倭黑猩猩(Pan paniscus),民主刚果共和国

照片摄于为期9个月的倭黑猩猩研究期间,倭黑猩猩偶尔会向北行进至河漫滩以采食睡莲。

图片来源:Tim Lewis-Bale,LuiKotal倭黑猩猩研究项目

碘是对现代人的发育、健康和生殖至关重要的一种微量元素。它对于我们的祖先应该也是同等重要的。由于人类的正常发育离不开碘,因此我们认为脑组织体积的扩大、结构的分化以及人类进化过程中逐步出现的社交和认知技能都依赖于碘摄入量的增加。

正因为沿海地区有丰富的碘资源,因此研究人员认为这些栖息地对于“人类”特征的出现至关重要。对海鲜、水草和盐水等饮食的适应促进了大脑的生长,并为其它生理系统提供了足够的能量,使得营养、发育和成熟能有条不紊地进行。于是问题来了,已经习惯于无限摄入“大脑食物”的生命体是怎样从海岸边迁移到碘资源匮乏的栖息地(如内陆森林、山区、干旱的平原)的呢?

化石给我们提供了证据。通过化石我们发现,我们祖先的大脑体积是稳步增长的,这意味着他们的碘摄入量是充足的。那他们是从哪里源源不断地获取碘来满足不断增加的营养需求的呢?我们可以从猿类身上一探究竟。猿类是我们人类的近亲,他们的饮食习惯很值得研究。许多猿类生活在史前人类曾居住过的地区,因此可以推断我们的祖先和当代野生猿类种群的食物来源几乎是相同的。

倭黑猩猩(Pan paniscus)和黑猩猩(P. troglodytes)具有与人类非常相似的饮食结构:它们主要吃树叶、草本植物和各种富含能量的植物性食物(例如果肉和种子)。一些种群会从地下挖出植物的根或其他部分,从树洞中掏出蜂蜜,以及吃其他脊椎动物身上的肉。虽然和人类相比,许多倭黑猩猩和黑猩猩种群居住在碘资源匮乏的地区,但是我们有理由相信它们从环境中能摄取足够的碘来防止碘缺乏可能对人和非人灵长类动物造成的危害。

雌性倭黑猩猩正在捕捞

图片来源:Zana Clay,LuiKotal倭黑猩猩研究项目

虽然已经有研究对倭黑猩猩、黑猩猩和其他猿类的饮食结构和摄食行为进行了非常深入的观察,但是我们并不清楚它们究竟摄入了多少碘。最近在BMC Zoology 上发表的一项研究首次就这一问题揭晓了答案。刚果民主共和国的LuiKotale研究点处的野生倭黑猩猩的行为引起了研究和保护中心(安特卫普)、马克斯普朗克学会(莱比锡)和约翰摩尔利物浦大学研究人员的注意,他们由此成立了一个研究项目来研究本应为陆生的猿类使用水域环境的原因。

刚果盆地的陆地部分被认为是缺乏天然碘资源的地区,因此居住在这里的人类需要补充碘。但是这项研究的结果表明,刚果盆地本身并不缺乏天然碘,并且某些水生草本植物中的碘浓度与海藻(碘的主要来源)相当。众所周知,水生动植物是倭黑猩猩和其他猿类的食物来源之一,而我们的研究表明,碘可能正是导致形成这种饮食行为的驱动力。回到很久以前人类横跨非洲大陆的那段时间,迁徙到刚果盆地的人群或许也是以这些水生动植物为碘源才满足了“前沿海居民”的碘需求。

摘要:

Background

Expansion of brain tissue and development of advanced cognitive skills are characteristic traits of human evolution. Their emergence has been causally linked to the intake of nutrients that promote brain development and iodine is considered a critical resource. Rich sources of iodine exist in coastal areas and evolutionary scenarios associate the progressive development of brain size and cognitive skills to such landscapes. This raises the question of how early hominins living in continental areas could have met their iodine requirements. One way to explore this question is to use information from hominoid primates as a proxy for the nutritional ecology of early hominins. Bonobos are particularly interesting in this context as they are restricted to the central part of the Congo basin, an area considered to be iodine deficient based on human standards.

Methods

Pooled samples of fruit, terrestrial and aquatic herbs were used to assess mineral content with an inductively coupled plasma optical emission spectrometer. Iodine content was measured with the catalytic technique of Sandell-Kolthoff and two separate inductively coupled plasma mass spectrometry methods.

Results

Nutritional analyses revealed that the mineral content of aquatic herbs is higher than in other plant foods. Moreover, two species of aquatic herbs consumed by bonobos contain iodine concentrations that are almost equivalent to marine algae.

Conclusions

These data challenge the general notion that the Congo basin is iodine deficient and demonstrate that its lowland forest offers natural sources of iodine in concentrations high enough to prevent iodine deficiency in hominoids and humans.

(来源:科学网)

 
 
 
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