01-01:因猴子產生的無敵艦隊

 

致命的缺陷,也可變成促進生存的優勢,且看我們的祖先如何轉危為機。

 

九世紀,地球出現過一支縱橫七海、所向披靡的商旅艦隊,他們影響力深遠,甚至改變了香港每一個人的命運。

答對了,他們就是大英帝國昔日的無敵皇家海軍。

英國艦隊之所以成功,不是單憑船堅炮利,他們的「必殺技」原來是一個小小的青檸。

青檸成就艦隊稱霸

古代遠洋水手生活十分艱苦,船上可以吃的只有餅乾、醃肉、糖、清水及酒等簡單食糧,至於新鮮蔬果?免問也吧。

遠洋航程往往持續數月甚至數年,史籍記載,過半船員會在途中得上怪病,患者全身乏力、肌肉痛楚,嚴重的更會皮下、牙肉及內臟出血,直至死亡。當年正值西方列強擴張領土之秋,怪病的發生,大大削弱了各國艦隊的戰鬥力。

歷史告訴我們,英國是這場爭奪戰的大贏家,是甚麼令皇家艦隊一枝獨秀,取得壓倒性的優勢?

一次機緣巧合,竟給英國水手發現了解決怪病的竅門:只要經常喝下青檸汁,怪病便不會發生的了。這「機密情報」起了奠定性的作用,自此,英國炮艦的船艙除了貯滿一桶桶火藥外,也貯滿了一桶桶青檸,後者更成為他們稱霸七海的殺手鐧!

遠洋水手口中的怪病其實是壞血病(Scurvy),成因是飲食缺少維他命C。眾所周知,新鮮蔬果是維他命C的來源,維他命C是新陳代謝中不可或缺的抗氧化物,主要功能是維持結締組織(Connective tissue)健康和製造荷爾蒙。假如長期缺乏維他命C,身體便會像古代水手般出現各種毛病。

科學家要到二十世紀才發現維他命C和壞血病的關係,但早在百多年前,英國海軍已誤打誤撞找出避免壞血病的獨步單方了。憑着青檸豐富的維他命C,皇家艦隊從此所向無敵,大英帝國的威望也一時無兩。

人類不能自我製造維他命C

在生物界中,大部份動物都不用依賴蔬果的維他命C —— 你家的小貓小狗「多肉少菜」也活潑可愛;非洲的獅子也永遠不會和斑馬爭草吃 —— 生物學家發現,人類以外大部份動物,都擁有自我製造維他命C的能力,所以牠們不吃蔬果也不會患上壞血病;但人類的情況卻剛剛相反。

細胞製造維他命C有一個關鍵步驟,便是將古洛內酯(Gulonolactone)轉化成 L-xylo-hexulonolactone,進行這轉化步驟必須依賴一種叫左旋古洛內酯氧化酶(L-gulonolactone oxidase)的酵素,大部份動物都具備這種酵素,所以能自我合成維他命C,但人類有別於其他動物,是天生缺乏左旋古洛內酯氧化酶的。人類要補充維他命C,唯有多吃蔬果了。

人類不能自我製造維他命C這缺陷,其實是遺留自演化過程中的天擇效應(Natural selection)。

靈長類的優勢

大概五千萬年前,靈長類剛演化至猿猴亞目(Anthropoids,即是猴子)的階段,這些遠古猴子進化出專為適應熱帶雨林生活的體態:牠們有靈巧的身形和上肢,敏銳的視力,膨脹了的腦袋,大家想像一下,我們祖先整群整群在古熱帶雨林飛躍覓食,是何等的壯觀!高樹上的果實完全難不倒牠們,這些熱帶果實更提供了足夠有餘的維他命C。

在天擇過程中,多餘無用的功能往往會被摒棄,由於猴子食物已經有大量「現成」維他命C,牠們也順理成章放棄了自我製造維他命C這多餘的機能,以及其相關的基因。

再者,古洛內酯是一種可被轉化成熱能的異葡萄糖,猴子不用製造維他命C,多了出來的古洛內酯便成為一份額外的燃料,令牠們有更強的體力,在樹上跳得更快、更靈活。因此,失去左旋古洛內酯氧化酶並沒有拖累猴子,反而間接提升了牠們的競爭優勢。

 

 重組天擇過程

 1. 隨機基因突變(Random mutation)令部份遠古猴子失去製造左旋古洛內酯氧化酶的遺傳因子。
 2. 由於日常食物已能提供足夠的維他命C,上述基因異變並不會減低猴子的生存機會。 
 3. 相反,多了出來的古洛內酯可被轉化成額外熱能,所以牠們比族群其他成員有更優勝的體力。 
 4. 每次猴群遭花豹襲擊,牠們總也逃得最快,所以就能一直生存下來,傳宗接代的次數亦因此而增加。 
 5. 牠們的猴子猴孫也遺傳了這個優點,成為猴群中最命硬的一撮(被花豹獵殺的往往是沒有異變的「正常」猴子),牠們便是所謂的適者了。 
 6. 汰弱留強和不均等的繁殖機會,令適者數目日漸提升,直至完全取代原來的族群。 
 7. 在之後的數千萬年,牠們逐漸演化及分支成各種猿猴,就如牠(他)們的祖先,這些猴子猴孫 —— 包括人類,都是欠缺左旋古洛內酯氧化酶的。

基因突變十居其九點九(99 %)也屬中性突變(Neutral mutations),即是缺乏生理作用的突變,相反,絕大部份具備顯現特質(Phenotypic manifestation)的非中性突變都會構成機能失衡。假設刪除左旋古洛內酯氧化酶的突變是發生在一隻獅子身上,牠肯定會命喪於壞血病(除非獅子轉性吃齋),該基因突變亦無法延續下去。換句話說,能引發適者效應的,只有極少數和出現在極特殊情況之下的基因突變。

 

在之後的四千多萬年,猿猴亞目演化成各種人猿、原始人類及現代智人(Homo sapiens,即是我們)。雖然人類飲食習性已大異於猴子,但我們仍遺傳了猴子的生理特性 —— 古時從基因刪掉了的左旋古洛內酯氧化酶,是再也無法恢復過來的了,結果,這「缺陷」轉接地害苦了遠洋水手,也造就了大英帝國的崛起。

補充劑含量過高

我們每天需要攝取約60毫克維他命C,女性懷孕及餵哺母乳期間的需求量大概增加到每天90毫克,患病或受傷後的康復者也需要更多維他命C。一般來說,均衡飲食已能滿足我們對維他命C的需求了。

坊間所售的維他命補充劑,多數含遠高於正常需求量的維他命C,達數百至數千毫克不等。部份人認為吃多些維他命C可以增強健康,其實這僅屬傳言而已,並沒有具體的醫學數據支持。相反,服食過量維他命C (每天超過2,000毫克)卻肯定有害,其帶來的不良影響包括肚痛、腹瀉、嘔吐、肝功能異常、尿酸提升及腎結石等。

6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏(G6PD deficiency,俗稱蠶豆症)和發育中的兒童,亦不宜服用過高劑量維他命C。