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田赛(田赛和短跑:完美智人运动指南)

2024年03月08日 靓嘟嘟

前言

众所周知,现代生活方式使人类体重变得更重,是自然界中唯一一种饱受慢性疾病、自身免疫性疾病甚至癌症困扰的哺乳动物。究其原因,即是由史前生态位错位和营养学认知错误而引起的“演化失配”。关于“演化失配”,可以在本人主页点击“理论核心”按钮,查看详细的内容。然而,在一种特殊的角度下,人类的体重明显比我们以狩猎食腐为生的先民更轻:在骨骼中。

下肢骨骼强度在农业活动中下降

2014年,由麦金托什博士(Macintosh)领导团队完成的考古工作“Lower limb skeletal biomechanics track long-term decline in mobility across 6150 years of agriculture in Central Europe”被发表在《考古科学杂志》。该工作探讨了人类骨骼在早期狩猎和植物采集(7300年前)到中世纪(850年前)阶段,因人口流动性降低而发生的历时趋势。研究人员通过三维激光对来自443个股骨和胫骨的中段骨干扫描,获得横截面几何(CSG)属性。结果记录了人类史中胫骨相对于股骨的时间变化,结果表明男性骨骼抗压强度、弯曲和扭转刚度显著下降,两性骨骼横截面越来越圆,负载能力下降。胫骨的性别差异显著下降,表明两性分工在强度上的降低。

定居主义导致人类骨骼退化

2015年,由拉夫博士(Ruff)带领的国际团队完成了一项对过去33000年来生活在欧洲的数百名人类骨骼的考古研究“Gradual decline in mobility with the adoption of food production in Europe”。该研究发现,农业的兴起和以此发生的人口流动性下降使人类骨骼退化。这一发现发表在5月18日的《美国国家科学院院刊》上。它使用大数据的方式揭示了一项人类在全新世发生的重大生业策略变化,该变化使现代人类容易患骨质疏松症,这种疾病的特点是骨骼脆弱和变薄,这项研究是来自欧洲和美国的研究人员于2008年开始的合作成果。

该国际团队重点关注欧洲,因为那里有许多经过深入研究的考古遗址,而且人口的遗传变异相对较少,尽管存在一些差异,但是问题不大。人口流动性下降引起的问题,这意味着观察到的任何变化都可能更多地归因于生活方式而不是遗传(可逆性退化)。

古人类骨骼之所以强壮、不易骨折,是因为让骨骼承受行走、负重、跑动的“压力”会导致骨骼吸收更多的钙并变得更强壮。有大量证据表明,早期人类的骨骼更坚固,而现代人类的负重运动可以防止骨质流失。此前,我们不知道究竟是什么原因导致了骨质疏松,而现在我们可以确定的说,正是史前的肉食性先民因猎物不足,从而在低生产力条件下自降生态位与植物发生关系处理人口和资源的矛盾,激发定居主义(Sedentism),从而发生生态错位导致的。简单说就是“演化失配”。也可以说,在过去3万年里,人类骨骼退化是由于人口增长所致的农业、高碳水饮食、城市化、马的驯化或其他生活方式的改变共同导致的。

通过使用便携式 X 射线机对其进行扫描,分析3万年间整个时期的先民上下肢骨样本,可以发现人的骨骼随着农业的产生,定居主义的产生,再到更久坐的生活方式而逐渐变得愈加脆弱,而2000年前一直到城市化和工业化就保持了那个样子。这意味着,人类的骨骼在现阶段似乎已经退化到了“极值”。

通过比较下肢和上肢(上肢几乎不受人口流动性的影响),可以确定这些的变化是由于活动能力还是其他原因导致的,比如营养。从大约10000年前开始的中石器时代到大约2500年前开始的罗马帝国时代,腿骨强度有所下降。然而,臂骨强度仍然相当稳定。这种骨骼退化持续了数千年,这表明人们从农业开始到完全定居的生活方式经历了很长的过渡。但到了中世纪时期,人类骨骼的强度与当代人大致相同。

中国鲤鱼墩遗址史前人类生业分析

2017年,我国古人类学者,中山大学的李法军教授通过对“7000~6000年前营“根茎渔猎”的鲤鱼墩遗址先民”研究,在《The activity model of prehistoric people in the Liyudun site: A biomechanical analysis of bone》一文中指出:

鲤鱼墩M5、M6和M7个体均属于鲤鱼墩遗址第二期,早于距今5160年。石器时代晚期南非人样本年代约为距今11000~2000年,具有较高的陡峭地形的陆地活动行为,属于高强度活动人群。他们的饮食以陆地性食物为基础,以海产为辅。原史安达曼岛人样本均为早于1858年埋葬的个体。该群体经常获取鱼类、儒艮和海龟等海洋性食物资源,也获取水果、芋头、野猪和蜂蜜等有限的陆地性食物资源。他们还经常性游泳,孩童在刚能行走时即开始学游泳。剑桥大学当代职业运动员都是在儿童时代后期或青少年时代早期开始相关游戏和训练的,大概在10岁左右开始参赛。

北美地区男性狩猎采集者的骨骼强度要比农民的骨骼强度高,欧洲地区人群自旧石器晚期以来在骨骼强度上也持续下降。随着农业的产生,该地区狩猎采集人群与农耕人群人群在骨骼强度上都呈现减弱的趋势。这似乎表明,对于从事农业生产的人们来说,他们的活动区域变得更加固定,其定居程度更高,这导致了下肢骨骼负担的减轻。

运动量相对较小者的股骨中部形态多呈圆型,扁胫型胫骨通常被认为与频繁的奔跑、跳跃或者蹲踞有关。下肢骨形态特征的共性和差异表明,多数鲤鱼墩遗址中的个体在前后方向上的受力较内外向强。男性的股骨具有更高的抗压、抗扭转、抗弯曲的能力。男性M5胫骨中部的总横截面形态为扁胫型,表明其更可能进行相对较多的奔跑、跳跃运动,而非从事某些长期负重的活动。男性M6股骨中部的总横截面为明显的狭长形态,其胫骨中部的总横截面形态则非扁胫型,说明该个体可能从事了相对较多的负重活动。女性M7具有较高的相对胫骨硬度,表明其下肢相对于其上肢而言,活动强度更大。结合下肢骨中部总横截面形态特征以及骨骼生物力学参数,其更倾向于经常性陆地性活动而不是从事长期负重的活动。

研究表明,石器时代晚期南非人和原史安达曼岛人这两个人群中,男性之间在活动强度上无显著性差异,但石器时代晚期南非人女性较原史安达曼岛人女性有着更大的活动性。不同人群两性间的差异可能因环境资源的不同而有所不同,但频繁获取近海食物资源的石器时代南非人和长居于海边的原史安达曼岛人的确存在着诸多相似的活动模式,两个群体在骨骼生物力学参数上的分布也最为相近。

鲤鱼墩遗址的这些个体在活动方式上既存在较多的共性,但同时也具有各自的特点。具体而言,M7和M6与安达曼岛人和石器时代晚期南非人较为接近;M5与石器时代晚期南非人男性和当代长跑运动员较为接近;M3则与原史安达曼岛人和当代职业游泳运动员群体较为接近。但考虑到相对胫骨硬度更适于对个体自身上下肢活动强度比较,因此实际上M3可能更接近原史安达曼岛人而非当代职业游泳运动员群体。

鲤鱼墩遗址多数个体所表现出来的这些活动特点可能说明他们与上述这些群体具有相同或相似的活动模式。正如前所述,末次冰期以来全球的环境和动植物面貌发生的根本性改变迫使古人不得不寻求新的食物来源。一部分开始从事种植和驯养业,另一部分则将注意力转向水域。华南沿海地区史前时期的高海平面期产生了独特的华南沿海地区新石器贝丘文化。这种独特的贝丘文化主要是以采集、渔猎为主,可能也兼营原始农业,如种植薯、芋等块茎类作物等。再结合已有的饮食结构研究和健康状况分析,可以设想鲤鱼墩遗址史前居民更可能是营陆上狩猎采集以及海洋渔猎双重生业方式。因此,本文的这一推论支持目前考古学有关鲤鱼墩遗址社会经济的论述,即该遗址史前社会经济是以捕捞采集为主,辅以狩猎的综合经济的。

虫博士点评

通过上面的论述,如果夸张来表达的话,那就是石器时代的先民骨骼强度,随便拿出来一个都是当代职业运动员的水平。关于李法军教授的研究,原文引用长跑运动员数据而并没有短跑运动员。但个人认为长跑并不是新石器时代古人类的生业需求,追猎使用投矛和弓箭,那么400米左右变速短跑足以搞定。对于有蹄类动物来说,无论人类多么努力,可能都没法和他们的速度相比,即便是通过射伤和(或)追逐使其力竭,那也是通过接力的方式达成的。因此,长跑不应作为人类的适应需求。

我们要明确的是,我们和30万年前以来石器时代的先民是同种生物。因此,旧石器时代风格的高强度骨骼在当代仍然是可以复刻的。如果我们能在某种程度上重现祖先的生活方式,即能复刻,这至少对于儿童来说。比如,职业网球运动员手臂的骨骼强度与旧石器时代人类的骨骼强度是大致相同的。这一点在上述论证中有所体现。值得注意的是,我们不仅需要有石器时代的营养级,也应该有石器时代的活动形式才能保证骨骼的健康,让我们的身体意识到我们需要一定的钙质和肌肉保有量来实现我们的生存,否则我们的骨骼和肌肉也会在高营养级下出现退化和流失。仍然会出现身高和体重的矛盾。另一方面,生酮饮食无法实现大围度的增肌需求,这一点我在《生酮饮食:饱和脂肪的谜题》一文末尾有所表述,读者们需要注意。

通过拉夫博士和李法军教授的表述,我们可以知道在石器时代的先民生业活动中存在大量奔跑、跳跃、蹲踞和负重的活动。我曾经在《退化始于饮食:以两性视角展开的哲学思辨》一文中论述了在该时代多发的两性投掷肘劳损也表明存在大量的投掷运动。这样一来,我们可以建立一个古人类的陆地生业框架:先民在狩猎时需要在植被后隐藏蹲踞,从而避免被野兽发现;当时机适合时,先民投掷出长矛或射出弓箭,对野兽实现杀伤;通过短跑、短途越障跑或接力的形式将流血的猎物追逐至力竭;公社成员用石器屠宰并肢解3000~50kg的动物尸骸,随后通过负重的形式将猎物搬运至营地。

于是,我们可以明确出如何来模拟古人类的生业活动,从而促进我们的骨骼健康,它需要全部包括(项目仅用作举例,重点在类别):

  1. 助跑加跳跃类:跳高、跳远、三级跳远、撑杆跳;
  2. 投掷类:铅球、标枪;
  3. 短跑类:短跑、越野跑、跨栏跑和障碍跑;
  4. 负重徒步。

我们可以清楚的看到大多数都是田赛项目,而径赛仅局限于中短程。在这里我们也要厘定一个问题,也是我常说的:人类是取巧的纤细型灵长类,千万不要把自己练成羚羊或者大猩猩。

一句话总结:完美的智人须要“十项全能”(Decathlon)。

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