气候变化如何重复人体
科学家们知道其他动物的身体在温暖的气候下会发生怎样的变化，但人类会如何应对呢?
在这一集消失的勺子，山姆·基恩深入研究动物和人类身体进化背后的科学。和动物一样，人类的身体也在不断进化，以适应不断变化的气候。这就提出了一个问题:人体将如何应对气候变化?
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主持人:萨姆·埃基恩
资深制作人:卡尔马里埃尔
制作人:Rigoberto埃尔南德斯
音频工程师:Jonathan菲
照片:Alchetron
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想象一下，去博物馆看一场关于远古人类祖先的展览。当然，这些祖先看起来很像我们，但有一点不同。它们的下颚更大更笨重。他们额头后倾，鼻子翘翘。他们的头发更短、更蓬乱，而且弓着背，两只脚还不太舒服。
现在想象一下在遥远的未来去一个博物馆。想象一下展示的祖先是，我们．你和我。我们的哪些特征会在未来的人类中脱颖而出?
当然，这取决于未来人类如何进化和改变。虽然这是不可能完全预测的，但科学家确实知道推动动物进化的某些因素。
一个很大的问题是气候。也就是说，当气候变化时，动物的身体会以可预测的方式发生变化。根据细节的不同，这些动物可能会变得更大或更小，或者它们的附肢会改变大小。
当然，地球现在正进入一个异常快速的全球变暖时期。所以在今天的节目中，我想尝试一个思维实验。
让我们暂停一下现代科技。也就是说，让我们抛开未来人类可能积极地改造我们的DNA的可能性。我们也可以说，气候变化在继续，地球变得更加温暖。新的气候将如何重塑人体?
正如我们将看到的，一些预测是有争议的。但它们仍然发人深省。现代人类大约有25万年的历史。接下来的25万年的进化可能会非常有趣。
我将要谈论的大多数所谓的生物学“规则”都相当古老。有些早于查尔斯·达尔文和他的进化论。它们大多以无人知晓的19世纪生物学家的名字命名。特别是在一个遗传学和分子生物学的时代，这些规则可能看起来就像落满灰尘的古董。
尽管如此，科学家们告诉我，如果你真的把规则掸掉，它们可以成为预测气候变化可能如何重塑和改造动物的强大工具。有时候，在古老的历史中隐藏着智慧，只要我们花时间去看。
现在，在我们开始这些规则之前，我应该补充一句警告。生物学不像化学或物理那样有“定律”。没有例外，比如说，万有引力定律。生物学的规则比较宽松。生物体和生态系统是如此复杂，以至于生物学主要依靠经验法则。
所以，记住这一点，让我们从最著名的生物学规则开始:伯格曼规则，它是以德国生物学家卡尔·伯格曼命名的。
伯格曼定律涉及到动物的大小。让我们以熊为例。伯格曼定律说，在一群动物中，大的生活在靠近两极的地方，小的生活在靠近热带的地方。
与熊，这绝对是真的。北极熊塔在生活在中纬度森林中的棕熊。北极熊和棕熊均在东南亚的热带阳光熊。同样的一般规则也适用于昆虫和鸟类和鱼类。在一群动物中，更大的物种越来越靠近杆子。
现在，你可以用两种方法来解释伯格曼法则。有一个简单的解释，也有一个不那么简单的解释，涉及到几何学。如果你渴望了解这些细节，我在Patreon.com/disappearingspoon上为你准备了一集附加内容。
使用另一个古老的旧规则进行人口普查也有一些额外的好处雷克斯霸王龙．也就是说，如果你想知道地球历史上曾经生活过多少霸王龙，科学家们现在有了答案。这可能会让你大吃一惊。这是patreon.com/disappearingspoon。
但要坚持在这里的直接解释，Bergmann关于身体尺寸和温度的规则保持了真实，因为在保持内部热量方面更好。这就是为什么像北极熊这样更大的动物靠近杆子。他们的大尺寸保持内心的热量并防止他们冻结死亡。
当然，如果你把北极熊送到热带，它们会过热而死。遗憾的是，这种情况有时会在动物园发生。另一方面，如果你把热带马来熊拖到北极，它们会变成北极熊冰棍。
那么关于全球变暖，伯格曼法则预测了什么呢?嗯，如果世界变暖，大多数动物应该变小。它们会变小。
对于人类来说，事情更加复杂。现在大多数人住在避难所，穿衣服。有些人也有空调，这有助于防止过热。得益于更好的营养，人类在过去的几千年里普遍长高了。
但再次，气候是一种强大的力量。如果全球变暖变得非常糟糕，那么较高的桓生物的趋势可能会停止，甚至反转。今天的NBA中心可能是未来的神话巨人。
下一个研究温度变化与不同器官大小之间关系的生物学规则。取心。
根据黑森氏>定律，生活在寒冷气候下的动物的心脏相对于体型来说通常更大。对于哺乳动物和鸟类等温血动物来说尤其如此。
就像整体尺寸一样，体温是主要因素。温血动物需要将血液泵入全身以保持体温。心脏越大泵血效率越高。所以相对于体型来说，拥有一个更大的心脏有助于你生存。
但在一个变暖的世界里，动物们可以用更小的心脏生存。所以动物的心脏在未来应该会缩小。没有理由认为这不会发生在人类身上。这和苏斯医生的场景正好相反摇滚怎么偷圣诞节．呼呼镇外的雪景里，圣诞怪杰的心小了两倍。但在一个温暖的世界，他的心可能是正确的。
与海塞定律类似，还有艾伦定律，它涉及身体其他部位的大小，尤其是耳朵和喙等附属物。
我曾经去埃及的撒哈拉沙漠露营，那里离最近的城市都有好几个小时的路程。看到那里的沙漠狐狸，我吃了一惊。它们有绝对巨大的耳朵。他们看起来像兔子。这几乎是滑稽。
但这些大耳朵通过消散过量的体温来帮助他们存活。类似于汽车的散热器，具有大表面区域的耳朵使它们散发出额外的热量并保持凉爽。出于同样的原因，许多热带鸟类都有大喙来保持凉爽。
所以人类也可能最终有大耳朵。或者也许我们会得到巨人的鼻子。事实上，有良好的证据表明，随着人们迁移到寒冷的气候，人类的鼻子很久以前就会发生巨大变化。具体而言，那些鼻子变得较窄，更长。这有助于在进入肺之前加热冷空气。如果气候未来升温，全球鼻子可以再次变短而宽。
通过这种相同的逻辑，人类可能也会变得更长的四肢。
你可能听说过尼安德特人，人类的近亲。尼安德特人在几万年前的最后一个冰河时代在北部地区繁衍生息。总的来说，尼安德特人比最先出现在非洲的现代人胸部更丰满，四肢更粗壮。
当然，有些人的胸部也很丰满。但在一个温暖的世界里，拥有这种身材的人可能会越来越少，因为纤细的躯干和较长的手臂有助于散热。只是在暖和的天气里更舒服。
我们要看的最后一个规则是Gloger的
格洛格的规则是以一位名叫康斯坦丁·格洛格(Constantin Gloger)的普鲁士人命名的，他生活在19世纪早期，留着蓬松的小发型，留着帽带式胡须。
从1833年写的一本书的规则从一本书中跳了一本书，这是一本科学家向我描述的一本非常密集和非常浓厚的书面。不完全是振铃的认可。但是这本书中有一个金块，值得救助。
简而言之，格洛格法则声称，温暖的热带地区的动物比寒冷的北部地区的动物更黑。传统上认为这取决于动物的种类。
对于哺乳动物来说，深色的皮肤和头发可以保护它们免受紫外线的伤害，因为赤道地区的紫外线更强烈。
对鸟类来说，抵御紫外线是很好的，但还有更多的事情要做。鸟类羽毛颜色越深，某些色素的浓度就越高;那些较暗的色素比浅色色素更能抵抗细菌侵扰。在热带的有盖培养皿中，这种抗感染能力是一大优势。
相反，在偏北的地方，紫外线和微生物都较少。所以深色并不能产生多大的优势。此外，北方的一些动物是白色的，以在雪中伪装。
但随着世界变暖，融雪增加，白色无法帮助动物躲藏。事实上，在没有雪的森林里，雪白的皮肤会让你脱颖而出——这是一个劣势。事实上，在过去的半个世纪里，芬兰的猫头鹰已经发生了明显的转变，从浅灰色的猫头鹰转向棕色的猫头鹰。所以，随着世界变暖，格洛格法则暗示动物会变黑。
然而，格洛格法则在生物学家中仍然存在争议。一方面，鸟类和哺乳动物并不是唯一的动物。那么冷血爬行动物或昆虫呢?
格洛格法则也不能区分温度和湿度。一般来说，温暖的地方也比寒冷的地方更潮湿。所以，如果热带地区的动物确实肤色较深，你怎么知道是温度还是湿度造成的呢?
事实上，许多生物学家认为，如果你真的控制了湿度，那么格洛格法则就颠倒过来了——温暖的气候实际上会导致更轻的动物。
对于冷血的细菌来说，这尤其如此。昆虫和爬行动物依赖于外部热源。在寒冷的地方，有一个黑暗的外观有助于吸收阳光。在温暖的气候中，这种限制是放松的，动物最终更轻。
还有湿度。湿度越大，植物就越丰富。植物的生长形成了阴影，小动物可以在那里躲避捕食者。因此，动物在潮湿的地方倾向于变暗以伪装自己。
总的来说，一个有凉爽潮湿森林的地方，比如塔斯马尼亚，会有最黑暗的生物。同时，像沙漠这样干燥温暖的地方会有最轻的动物。
这一新修改后的格洛格法则也可以帮助我们了解未来的气候变化。在那些会变得更冷或更潮湿的地方，动物会变得更黑。与此同时，在像亚马逊这样会变得更加干燥和温暖的地方，动物的体重应该会减轻。
当然，有时候这些预测是矛盾的!气候变化模型表明西伯利亚的北方森林将变得更热更潮湿。在这种情况下，温度和湿度预测相互矛盾。谁知道那里会发生什么。
所以，关于动物会变黑还是变亮的预测非常混乱。对人类来说，事情变得更糟了。尤其是因为肤色是一个非常敏感的问题。
现在，我们可以说一些没有争议的事情。第一批人类出现在非洲——我们内心深处都是非洲人。第一批人类的皮肤是黑色的。这是因为深色皮肤有助于阻挡紫外线阳光。这有助于防止非洲赤道烈日下的DNA损伤和皮肤癌。
后来，随着人们离开非洲，很多地方的皮肤颜色变浅，尤其是欧洲和亚洲。原因很简单。过多的阳光会损害皮肤，但阳光太少也会损害你的健康。这是因为人体需要一点紫外线来制造维生素D，这是一种必需的营养物质。浅色皮肤能让更多的紫外线照射进来。所以浅色皮肤的人较少缺乏维生素D。
现在，驾驶肤色的所有这些因素当然是古代。具有现代营养和避难所，他们今天不一定在工作。而且，因为这是一个收费的政治问题，让我再一次说生物学并没有艰难法律．也有例外。例如，英国是一个相当寒冷的地方。但是几千年前英国的原始居民都是深色皮肤。
但总的来说，格洛勒的原始规则在古代持有人类。温暖的人，赤道的地方往往有较深的皮肤，而寒冷的北部地区的人往往有较轻的皮肤。
那么，随着未来气候的变化，格洛格的统治会导致人类肤色的巨大变化吗?
可能不会。记住，推动人类肤色进化的不是温暖本身，而是阳光的强度。在一个更温暖的世界里不会突然有更多的阳光。
更重要的是，人类现在也广泛地进行杂交。我们并不局限于我们祖先居住的地方。人口数量在一些地方也在激增，而在另一些地方则停滞不前。此外，性选择在人类如何坠入爱河和交配中扮演着重要角色。
换句话说，你不能盲目地将同样的规则应用于昆虫、鸟类和人类，而不考虑所有这些因素。人类的肤色现在是一幅美丽的马赛克，也许将来也会如此。
抛开肤色，然后，并假设没有重大的技术变化，未来人类会有什么样的？
他们可能不会比今天高，也许会矮一点。他们的心脏更小，更苗条，胸围更小。他们也可能有傻乎乎的大鼻子和耳朵。他们仍然可以被认出是人类。但他们可能会陷入我们今天在博物馆观看尼安德特人或人类祖先时所经历的恐怖谷。
撇开人类不谈，动物的身体也会发生变化。在某些方面，这对生物学来说是一个有趣的时刻。这些19世纪的规则是老掉牙的，早就被遗忘了。但在21世纪，它们可能掌握着了解生物学未来的关键。
