內容提供／麥田出版 文／大衛・盧本海默、史蒂芬・辛普森 譯／鄧子衿
史黛拉（Stella）住在南非開普敦近郊的一個社區中，社區中有25名成年者，兒童則多達40個。社區位於桌山（Table Mountain）山麓下，寧靜幽美，有葡萄園、松樹林和尤加利樹圍繞著，還有一大片當地特有的灌木原野（fynbos），以及一些房舍。
卡莉．強生（Caley Johnson）是來自於美國紐約市的年輕人類學系學生。她的畢業論文研究對象是烏干達農村族群的飲食營養，他們幾乎都吃天然食物。論文指導教授建議她，如果用另一個除了吃天然食物外，也吃一些含糖與含脂肪食物的族群加以比較，應該會很有趣。所以卡莉來到了開普敦，在這兒遇到了史黛拉。
不忌口、不挑食，「她」卻比營養師更懂怎麼吃
卡莉採用人類學領域的標準研究方式，亦即整天觀察研究對象，記錄他們的飲食內容與每一種食物的份量，接著在實驗室中分析那些食物的營養成分，整理出詳細的每日飲食紀錄。不過卡莉團隊的研究有個突破的地方：她並非是在不同的日子追蹤不同的研究對象，而是連續記錄單一對象的飲食內容30天，因此卡莉能清楚了解史黛拉的飲食習慣。
因為個人喜好、食物取得的便利性等差異，人的飲食內容並不總是多元。（圖片來源／ Pixzolo Photography on Unsplash）
她得到的結果很有趣。史黛拉的飲食驚人的多樣化：在這30天中，史黛拉吃了將近90種不同的食物，每天都會吃到類別組合不同的天然食物與加工食物。這代表史黛拉並沒有挑三揀四，想吃什麼就吃什麼，毫不忌口。從營養實驗室得到的數據也是如此。史黛拉飲食中脂肪與碳水化合物的比例每一天都有很大的差異，從她每個不同的日子記錄的食物種類差異很大來看，此事是在預料之內。
然後卡莉注意到預料之外的狀況，她把史黛拉每天飲食中碳水化合物與脂質的總熱量放到平面圖的一個座標軸上，把蛋白質的總量放到另一個座標軸上，發現到兩者的關聯程度很高，也就是在這一整個月中，不論史黛拉吃什麼，蛋白質和脂質加碳水化合物的比例（飲食均衡的重要指標）都維持固定。除此之外，史黛拉每天吃的蛋白質和脂質加碳水化合物比例都是1比5，此前就已經證明了，以史黛拉的體重而言是營養均衡的比例。史黛拉並非不分青紅皂白的亂吃，而是知道怎樣的飲食內容對自己最好，也知道攝取方式，並且一絲不苟的執行。
但是史黛拉是怎樣調整飲食到如此精確的地步？卡莉知道把許多種食物組合起來成為均衡飲食有多複雜，甚至專業營養師也需要靠電腦程式才能做好這件事。如果史黛拉私底下精通營養學，會那麼厲害也就說得過去了。但是史黛拉是一頭狒狒。
史黛拉示意圖。（圖片來源／Arno Meintjes@flickr CC BY-NC-SA 2.0）
想到人類好像需要各種飲食建議才能夠吃得恰當（而且不一定對大多數人有益），這個故事讓人困惑。而我們的野生表親、同屬於靈長類的狒狒，顯然完全靠本能就可以搞定此事，牠們是怎麼辦到的？
比恐怖片更撼人：黏菌對營養比例也有堅持
在我們找答案之前，還有另一個更詭異的故事。在澳洲雪梨大學有位實驗科學家，名叫奧黛莉．杜蘇托爾（Audrey Dussutour）。有天奧黛莉拿著解剖刀，打算要把一團黏稠稠的黏菌切分成小塊。而在她身旁的工作檯上還整整齊齊堆放著幾百個這樣的培養皿。
奧黛莉小心翼翼的用鑷子夾起一個個團塊，放到培養皿中央，蓋好蓋子。每個培養皿中要不放著小塊蛋白質或碳水化合物，要不就是把11個膠狀的食物培養基在裡面放成一圈，而這些食物培養基的蛋白質和碳水化合物比例各有不同。奧黛莉在每個培養皿中都放入黏菌團塊後，就把全部的培養皿裝進一個大紙箱，放著過夜。
隔天她打開紙箱，把培養皿放到工作檯上，仔細檢查之後，她嚇了一跳。每個黏菌團塊在過了一個晚上之後都有所改變。如果是放了一塊蛋白質和一塊碳水化合物的培養皿，黏菌團塊持續長出的細絲會延伸到兩塊營養成分上，不管哪個方向，細絲都能伸出足夠的長度，從那兩塊各抓出一部分混合在一起，混合的比例則剛好是兩份蛋白質對一份碳水化合物。更不可思議的是，如果是在放了11個不同營養塊的培養皿裡頭，黏菌長出的細絲就只會伸到同樣有著2比1蛋白質和碳水化合物的營養塊，忽略了其他的。
兩份蛋白質對一份碳水化合物的比例有什麼特殊的？答案來自於奧黛莉把黏菌塊放到含有不同蛋白質與碳水化合物比例的培養皿。隔天，有些培養皿中的黏菌生長速度遲緩，有些黏菌卻長得很誇張，黃色的細絲像是網子般布滿整個培養皿。奧黛莉把生長曲線繪製出來，長得像是起伏的山峰，放在兩份蛋白質對一份碳水化合物比例培養基的黏菌則是位於生長山峰的最高點。蛋白質減少而碳水化合物增加，或是狀況相反時，生長速度便趨緩。換句話說，如果一小團黏菌有機會能夠選擇飲食，會準確選出最適合自己健康生長的營養混合比例。
奧黛莉所培養的黃色黏菌具有驚人的營養智慧，這種生物叫做多頭絨泡菌（Physarum polycephalum），是B級電影《幽浮魔點》（The Blob）中怪物的現實版，是很罕見的生物。一如其他的黏菌（包括煤絨菌）和真菌，多頭絨泡菌祕密的棲息在森林底層的落葉、枯木與土壤中，是一種含有數百萬個細胞核的單細胞生物，可以從小碎片再生出完整的個體，爬動時宛如巨大的變形蟲，能夠長成複雜的網狀結構，把養分運送到各個部位。黏菌能夠生長出細絲，碰到能吃的食物就會抓來吃。或許有點可怕，但是讓人著迷。
野生的多頭絨泡菌，命名充分反映它的外形特徵。（圖片來源／Bernard Spragg. NZ）
我們或許能夠接受身為狒狒的史黛拉對於營養攝取能夠做出一些聰明的決定。但是沒有器官或四肢、更別說大腦和中樞神經系統的黏菌，居然也能夠做出精細的飲食決定並加以執行，這是怎麼辦到的呢？
我們也不懂，所以去詢問了一位專家。
生物怎麼知道自己該吃什麼？
約翰．泰勒－邦納（John Tyler-Bonner）用實驗室燒杯裝了冒著蒸氣的咖啡遞給史蒂夫，他用放在柚木實驗桌上的本生燈，以幽幽的藍色火焰煮出這杯咖啡。史蒂夫（按：本文共同作者）在這位年高德劭的黏菌生物學大師的辦公室中，討論奧黛莉的實驗結果。這座辦公室就像是時間膠囊，從1947年以來就沒有翻新了，該年，約翰成為普林斯頓大學生態與演化學系的成員。他是研究黏菌的先驅，學術成果成為研究「分散實體」（distributed entities）如何做決策的基礎。鳥群、魚群、人群到跨國公司，都屬於「分散實體」。
約翰解釋說，黏菌團塊的每個部位，都能偵測到附近環境的營養成分，產生適當的反應。整個黏菌的行為就像是有感知能力的個體，會尋找最適合的食物來源，也就是最有利於健康的均衡飲食，排斥無法保持健康的食物。
你可能也同意，這個表現比你所知道的其他生物來得好。現在你可能也知道，那其實和我們研究的主題有關。
不同動物需要不同的營養素，是催動不同食性的重要原因之一。（圖片來源／ Bonnie Kittle on Unsplash）
對於人類的飲食、營養和健康，已經有許多專家反覆說明了，我們這兩個昆蟲學家為何還要特別寫一本書呢？我們一開始並沒有打算如此做。我們兩人合作研究已經有32年了，在前20年的科學家生涯中，我們研究昆蟲，想要了解自然界中一個存在已久的問題：生物怎麼知道自己該吃什麼？
能夠回答這個問題，就能知道對於生命來說非常重要且甚至有用的知識，而不只是了解昆蟲而已。
附錄：人類的「必須」營養素
對於健康的生活來說，飲食中需要包含約百種營養素。營養學家把其中約有40種歸類成人類的「必須」營養素，代表了我們的身體無法合成它們，必須要從飲食中得到，才能活得下去。
必須營養素包括了9種胺基酸：苯丙胺酸、纈胺酸、蘇胺酸、色胺酸、甲硫胺酸、白胺酸、異白胺酸、離胺酸和組胺酸，2種脂肪酸：α－亞麻油酸（alpha-linolenic acid）與亞麻油酸（linoleic acid），13種維生素：維生素A、C、D、E、K、硫胺素（thiamine，維生素B1）、核黃素（riboflavin，維生素B2）、菸鹼酸（niacin，維生素B3）、泛酸（pantothenic acid，維生素B5）、維生素B6、生物素（biotin，維生素B7）、葉酸（folate，維生素B9）、維生素B12，15種礦物質：鉀、氯、鈉、鈣、磷、鎂、鐵、鋅、錳、銅、碘、鉻、鉬、硒、鈷。
植物化學成分
植物化學成分是植物製造來對抗天敵的成分，包括了植食動物與疾病。有些對於人類來說是致死的，有些嘗起來是苦的，有些對健康有好處。
動物對不同營養，也就是不同化學物質的需求，甚至有可能會反映在味覺受器，因為不同物質也具有不同的味道。（圖片來源／Photo by Camylla Battani on Unsplash）
從很久以前，人類（和其他動物）一直把植物化學成分拿來當作毒藥、娛樂性藥物或傳統藥物。農業開始後，人類開始培育作物，讓主要作物中的植物化學成分減少。
有利健康的植物化學成分包括：花青素（anthocyanin）存在於紅色、藍色和紫色的水果與蔬菜中；類黃酮（flavonoids）存在於洋蔥、漿果、歐芹、綠茶、柑橘、香蕉、紅酒、黑巧克力；類胡蘿蔔素（carotenoid）存在於黃色與橙色蔬菜；水楊苷（salicin）存在於柳樹樹皮，是阿斯匹林的基本原料。
有些植物化學成分在市場上被當成膳食補充劑而大力推銷，因為它們往往具有抗氧化和抗發炎的特性。有證據指出這些補充劑的確能發揮作用，但是再怎樣也作用有限。要攝取植物化學成分，還是吃蔬菜水果最好。
- 農傳媒編按：狗和人類長期共同生活而改變了飲食，但貓為何沒有呢？這個謎團也在《食慾科學的祕密，蛋白質知道》之中有所解答。
《食慾科學的祕密，蛋白質知道》
從動物攝食偏好破解人類飲食的密碼，一場橫跨三十年的營養實驗
Eat Like the Animals: What Nature Teaches Us About the Science of Healthy Eating
作者：大衛・盧本海默、史蒂芬・辛普森
翻譯：鄧子衿
出版：麥田出版
