人体600万年史
原題:The Story of the Human Body: Evolution, Health and Disease.
早川書房、2015
第1部 サルとヒト
第1章 ヒトの身体の適応環境
ヒトの身体は実は何に適応しているのだろうか.リーバーマンは簡単に進化と自然淘汰を解説した後に,ミスマッチ仮説を安易に適用して「ヒトの身体は狩猟採集生活に最も望ましく適応している」と考えてはならないと最初に警鐘を鳴らしている.狩猟採集生活は多様で,彼等が皆健康であるわけでもなく,ヒトの身体が適応している理想的で本質的な単一の生活様式があるわけではないということだ.そしてチンパンジーとの分岐以降の適応を順番に見ていくと宣言されている.
第2章 直立二足歩行
まずヒトの運動能力は地上においてもかなりお粗末であることが強調される.われわれは直立二足歩行をしているためにほかの哺乳類に比べてスピードでも強さでもかなり平均を下回っているのだ.
リーバーマンはここからチンパンジーとの分岐後すぐのアルディピテクス等の初期人類の骨格を取り上げ,直立二足歩行に対する適応として腰の形状.S字型の脊椎,かかとと土踏まずを解説する.では何故彼等は立ち上がったのか.リーバーマンは気候変動により果実が手に入りにくくなったために,低エネルギーコストで長距離移動して代替食物を入手するための適応ではないかと示唆している.そして甘受することになったデメリットとしては妊娠出産の難易化,スピードの喪失があるが,得られたメリットの方が大きかったのだろうとまとめている.
第3章 歩行の効率化
第3章はアウストラロピテクスを扱う.アウストラロピテクスはアルディピテクスたちに比べてさらに食性を変え,塊茎,種子,植物の茎などの噛み応えのあるもの中心の食生活をするようになった.リーバーマンは頑丈型アウストラロピテクスについて「ウシのような人類」だと形容している.この適応は歯の形状によく現れる.そしてさらに効率的な長距離移動に対する強い淘汰圧がかかり二足歩行は洗練されていった.
第4章 狩猟採集の始まり
300年前の氷河期の始まりは人類の行動様式を大きく変えた.東アフリカは乾燥化し,密林が減少してサバンナが広がった.ホモ・エレクトスが現れ,道具を用いた狩猟採集生活を行うようになったのだ.リーバーマンは狩猟採集生活について,狩猟と採集のほか仲間同士の協力(分配),食糧の加工(調理)を要素としてあげている.協力する心,食糧加工技術が必要になる.このほか長距離歩行の重要性はさらに増し,体温の冷却能力も求められるようになり,すらりと伸びた体型や顔からつきだした鼻を持つようになる.また長距離走の能力が「持久狩猟」(猛暑の中で動物を長時間のギャロップに追い込んで消耗させて倒す狩猟法)への適応として得られたと考えられる.これは脚のばね性能やアキレス腱の構造,大きな大臀筋,大きな三半規管を説明する.道具は狩猟のほか調理にも使われ,臼歯の縮小と腸の短縮を招き,脳の増大を可能にした.脳の増大は協力を可能にする認知能力,狩猟に役立つ論理的思考を強化した.
第5章 生活史の変化
エレクトス以降の人類は,脳が大きく,成熟が遅く,体脂肪を多く蓄えるようになった.これらはK型の生活史戦略の特徴だが,さらに人類は繁殖のスピードを速めるようにも進化している.
ここでのリーバーマンの説明は氷河期に繰り返される気候の循環から始まる.これにより砂漠やサバンナは膨張と縮小を繰り返し,人類はいわば生態系ポンプに押し出されるように生息範囲を広げ,世界中に分散した.彼等は火と薄い剥片石器を使用し,より効率よく食糧を得ることができ,エネルギーコストの高い脳をさらに大きくする.これは片方で,認知能力を上げてさらに高度な協力を可能にし,もう片方で成熟するまでの期間を引き延ばした.ここで共同子育てにより生活史の中にこども期を作ることが可能になり,より早く離乳させ母親の次の妊娠を早めることができるようになった.また脳の増大は一時的なエネルギー欠乏に弱く,それに対処するために(特に母親は)脂肪を蓄積するようになる.
要するに氷河期の人類にとってエネルギー効率の向上と脳の増大は正のフィードバックループとなり,エレクトスは世界各地でハイデルベルゲンシス,ネアンデルタール,デニソワなどに進化していった.脳の発達のために成熟までの期間は延びたが,片方で離乳を早めて共同子育てを行うことが可能になって繁殖ペースは速くなった.そして人類は脂肪を欲するようになったのだ.
第6章 現生人類と文化
サピエンスはそれ以前の人類と何が違うのか.解剖学的にネアンデルタールと比べても,首から下の部分には大きな差が無く,頭部について,顔面が小さく引っ込み,眉弓が小さくなり,頭部がよりレモン状になり,おとがいがあるという解釈しにくい微少な違いがあるに過ぎない.最も大きな違いは文化面に現れる.後期旧石器時代には道具の生産効率が飛躍的に高まり,それまでと違う考え方,違う行動の仕方をするようになった.リーバーマンはそれを「文化を通じて革新を図ろうとする驚くべき傾向と能力」と表現している.
リーバーマンはここで側頭葉の大きさや,声道の構造などを解説して言語の重要性を示唆し,文化進化をミーム的に解説し,遺伝子と文化の共進化にも触れている.あまりまとまりはないが,このあたりは取り上げざるを得ない興味深い話題ということだろう.ここでこの文化的革新は「筋肉に対する脳の勝利」と言えなくもないが,それを強調しすぎてはならないともコメントしている.本質的に狩猟採集民はプロのアスリートであり,身体的に活発でなければ暮らしは成り立たなかったのだ.
第2部 農業と産業革命
第7章 ミスマッチとディスエボリューション
第2部から進化環境と現代環境のミスマッチの問題に入る.第7章は概念整理になる.いろいろ誤解の多いところなので丁寧に解説されている.
テクノロジーや進歩に反射的に異を唱えるのは,安易な上に無益である:人類は旧石器時代からずっと繁栄しているし,狩猟採集時代は医療も教育も公衆衛生もない世界だった.とはいえ農業以降の文明にも問題がないわけではない.初期の農耕民はどんな狩猟採集民よりも勤勉に働く必要があったし健康状態も悪かった.これが逆転するのはここ数百年の新しい出来事だ.
農業革命以降も人類に自然淘汰がかかっていないわけではないが,それまでの数百万年に比べて相対的に小さいことは確かだ.そしてこれ以降人類の環境は大きく変わっている.
進化医学は,そもそもなぜ病気があるのかを説明できる学問分野だ.この視点を持つと,感染症における病原体やガン細胞の進化,症状は適応なのかどうかを考えることが可能になる.そして進化環境と現代環境のミスマッチから生じる現象としてミスマッチ病を理解することができる.現代におけるミスマッチ病の重要性は圧倒的で,読者のほとんどはミスマッチ病で死ぬことになるし,医療費の大部分もミスマッチ病によるものだ.
ミスマッチ病には様々なものがあるが,その因果関係は見えにくい.そのひとつの要因はヒトの身体が何に適応しているか自体が単純ではないからだ.また多くの病気についての理解が足りていないし,狩猟採集民のデータが少ないということもある.
ミスマッチ病に対する文化的反応が事態を悪化させることがある.例えば高血圧の原因は運動不足と塩分の取り過ぎだが,生活態度を改善させずに降圧剤に頼っても事態は改善しない.これをディスエボリューションと呼ぶ.原因に文化的魅力があり,繁殖適応度にあまり影響を与えず,原因に対処しにくい慢性的な非感染症でよく見られる.
第8章 農業革命
ミスマッチ病の大半は狩猟採集から農業への移行に端を発している.では何故人類は農業に移行したのか.リーバーマンは気候の変化を背景にした局所的な人口圧力が要因だっただろうとしている.人類は定住し,動植物を家畜栽培化した.一旦農業化すると人口成長が始まり,周辺の生態系が改変され,もはや狩猟採集には戻れなくなる.
農業革命以降,人々は恐ろしく単調な食生活を送るようになる.世界のどこにあってもカロリー量と栄養のトレードオフは前者に傾くことになったのだ.これは必須栄養の不足のリスクを増大させ,壊血病,脚気,甲状腺腫などを発生させた.気候変動による飢饉,長期保存による食糧汚染,デンプンの取り過ぎによる虫歯と2型糖尿病などの問題も生じるようになる.農業への移行からしばらくすると必要労働量は非常に大きくなった.特に児童労働が必要になったことが狩猟採取時代と異なる.大集団での定住と遠い地方との交易,家畜との接触は感染症リスクを飛躍的に高めた.
農業は芸術,文化,科学を含む文明を可能にしたが,農民の人生は総じて不潔で寿命は短く労苦は多いものになった.この変化に対する遺伝子進化も見つかっている.多くは免疫系と消化系にかかるものだ.
第9章 産業革命
産業革命は新しいエネルギー源を可能にし,経済と社会機構が再編成されることになった.初期の工場労働のきつさは農業革命の頃と大差なかったが,技術の進歩とともに大幅に楽になった.生産性の向上と流通の整備により食糧は大幅に安価になり,加工技術の進歩により食べやすくなった.公衆衛生の進展により都市環境は大きく改善し,感染症リスクは激減した.身体は大きくなり,乳幼児死亡率は激減し,寿命が延びた.これらは非常によいことだと評価できるだろう.片方で運動不足とカロリー摂取の容易性から肥満が増え,睡眠は不足気味になった.
リーバーマンは産業革命以降人類は疫学的転換を迎えたと評している.栄養失調や感染症により若くして死ぬ人が減り,心臓疾患と癌で死ぬ人が増えた.さらに喘息,アルツハイマー,2型糖尿病.腎臓病などの慢性疾患も増えている.これらは寿命が延びたことだけでは説明できない.この新たなミスマッチについては第3部で扱われる.
第3部 現代
第10章 肥満
今日の人類の抱える最大の健康問題は肥満だ.進化的にみてヒトは体重を増やすことに見事に適応している.ここからリーバーマンは身体のエネルギー収支,ATP・糖・デンプン・脂肪,皮下脂肪と内臓脂肪の違いを丁寧に解説し,ヒトの身体の適応を語る.
ヒトは(自分だけでなくこども期の子供も含めて)大きな脳が常にエネルギーを要求し,狩猟採集生活では常に十分な食糧が得られるとは限らないので,脂肪をため込むことに適応している.食物を消化して得た糖を肝臓と膵臓で処理して皮下脂肪とするので,運動不足とカロリーオーバーで肥満になる.さらに食物の中の食物繊維が少ないと一気に血糖値が上がるためにその処理が追いつかずに内臓脂肪となる.これが高血圧,高脂血症,高血糖症,高比重リポタンパク質の過剰という症状を引き起こし.心臓疾患,消化器系がん.腎臓疾患,肝臓疾患に結びつくのだ.
一時期大きく騒がれた倹約遺伝子仮説については,証拠はあまり予測に合致していない.多数の効果の小さな遺伝子しか見つからないし,ピマ族などの肥満の多発する集団でそのような遺伝子頻度が高いわけでもない.低出生体重児にメタボリックシンドロームが多いというデータは条件付き倹約表現型発現仮説(子供期に飢餓を経験すると大人になって肥満になりやすくなる)をより支持している.しかしそれは健康に生まれた子供の肥満について説明できない.実際には子供期に過体重であると大人になってメタボリックシンドロームに陥るリスクが高いのだ.これは脂肪細胞が発達して生涯内臓脂肪がつきやすくなるためかもしれない.
肥満のリスク因子としては,カロリー収支のほかに,食物繊維の多寡,食欲に関する遺伝子,ストレス,運動(エネルギー消費は大したことがないが,脂肪細胞のインシュリン感受性を低く保つのに効果がある)などがある.
ここから個別のミスマッチ病についても解説がある.
2型糖尿病はでディスエボリューションの一例だ.体重を減らして運動をすればリスクが下がるが,治療は投薬が中心で.原因を取り除かないまま有病率が上昇している.
アテローム性動脈硬化は動脈壁にLDLが沈着し炎症を起こすことによって生じる.進化環境でもこれは生じていたが,心臓発作を起こすほど悪化することはまれにしかなかったようだ.悪化するようになったのはやはり肥満(特に内臓脂肪)と運動不足が原因だと思われる.また飲酒,喫煙,ストレス,工業的に飽和脂肪に変換された不飽和脂肪(著者はこの人工トランス脂肪は一種の緩慢な毒だとコメントしている)なども要因になる.
長期にわたるプラスのエネルギー収支と肥満は生殖器系の癌(乳癌,子宮癌,卵巣癌,前立腺癌)のリスクを高める.進化環境では余剰のエネルギー収支は繁殖に回されることが多かったが,現代ではそうではない.特に女性の生殖器癌は,進化環境では生じ得なかった強度でエストロゲンに晒されていることによるものだと思われる.
第11章 刺激不足に起因する病
進化環境にあった刺激が少なくなったために発症する症状もある.
身体の発達は動的システムであり,適正な負荷を受けながら成長することに適応している.骨粗鬆症のリスク要因は若い頃の運動不足,カルシウム・ビタミンD不足,喫煙だ.特に20歳代のはじめまでに体重負荷のかかる運動をしておくことは重要だ.女性の成熟年代が若くなっていることもリスクを高めている.
微生物や寄生虫が免疫系に適切な負荷を与える上で重要だという考えは「衛生仮説」として有名になった.これは元々喘息などのアレルギー疾患の近年の増加の説明として考え出された説だが,今では一部の癌や自閉症に至るまで多くの病気についての考え方に革命をもたらしつつある.さらに最近では人体の微生物叢全体の重要性が強調されるようになっている.現代の一部の免疫障害への対処法はディスエボリューションをもたらしている可能性が高い.子供の頃に腸と気道に適切な微生物叢を持っていることは適切な食事と運動と同じように重要であるようだ.
第12章 快適さの危険
冒頭でリーバーマンは「ヒトは認知のバイアスから,周りにある快適さに疑問を持たなくなるが,より懐疑的になった方がよい」とコメントしている.というわけで本章の目玉は「ベアフットランニング」ということになる.リーバーマンの議論は以下の通り.
私は極端なベアフット派にも極端な反対派にも組みしないが,それぞれの議論には示唆的なところがある.
靴は明らかに進化的には新規な環境になる.それは快適だが,快適だからよいものだとは限らない.
靴は足裏の保護機能を持つ.しかし履いていると本来裸足の時に形成される足裏のタコができなくなり,依存性を持つ.また靴を履いていると本来足裏から得られた情報が得られなくなる.
また靴には走っているときの衝撃を和らげる機能もある.しかしこれに頼ると,インパクトを弱めるための走り方(かかとで強く着地をせずに,まず母指球から着地し,その後かかとを地面につける)ができなくなり,怪我につながる可能性がある.靴を履く習慣は扁平足と足底筋膜炎の原因となり,また見かけを重視するつま先の細い靴は腱膜瘤,足指の曲がり.槌状趾の原因となる.さらに水虫などのカビや細菌の感染の原因にもなる.
靴を履くことは最小限にとどめ,子供に裸足でいることを奨励した方がよいと考える.
このほかリーバーマンは幼少期に十分に強く多様な視覚刺激を受けないことが近視の要因である可能性,さらにメガネと近視が共進化している可能性*1,椅子に座ることと筋肉の衰え,腰痛の関係などを検討している.これまであまり論じられていないミスマッチのトピックであり,本章はいろいろ示唆的だ.
第13章 未来
要するに私たちは,脳が大きくて脂肪を蓄えたがる二足歩行動物であり,雑多のものを食べる活発で持久力の高いアスリートであることに適応しているのだ.そして私たちは快適な文明を築きあげたが,ミスマッチ病を抱え込むことになった.ではどうすればいいのだろう.リーバーマンは以下のように示唆している.
基本的に進化的な視点に立つことが有用だ.そういう視点に立ってはじめてディスエボリューションという破滅的なフィードバックループから逃れることが可能になる.
問題解決を自然淘汰にまかせるのは難しい,現代のミスマッチ病は適応度にあまり影響を与えないからだ.これまでの医学的リサーチの延長による治療法の改良はディスエボリューションに陥りやすいだろう.
しかし現代のミスマッチ病の多くは予防可能だ.教育の充実と「リバタリアン・パターナリズム」的なソフトな政策介入が望ましい.子供に対する食育と体育の充実にはすぐにも取り組むべきだ.炭酸飲料やファーストフードにはアルコールやタバコと同じように課税する方がよいと主張したい