养过植物的人都知道，刚长出来的植物更容易生病。这是为什么呢？

美国马里兰大学的科学家们决定研究一下这个问题。他们的研究对象是白花蝇子草，这种植物很容易感染花药黑粉菌，这种病菌虽然不会直接杀死白花蝇子草，但却会使其失去生产花粉的能力。

白花蝇子草有很多不同的品种，每个品种对花药黑粉菌的抵抗力都不一样。研究人员在实验室条件下测量了白花蝇子草45个不同品种对花药黑粉菌的抵抗力，发现幼苗时期对病菌抵抗力越强的品种长大后开的花就越少，说明这类品种为了让幼苗获得更强的抵抗力，不得不牺牲一部分繁殖能力。但是，这种关联对于成年期的植物不适用，成年植物不必牺牲对病菌的抵抗力，就能获得正常的繁殖能力。

研究人员认为，造成这一结果的根本原因是能量分配出了问题。抗病能力是需要很多能量作为支撑的，幼苗最重要的任务是生长发育，这个过程同样需要消耗大量能量，所以，植物幼苗只能在能量分配的过程中做出取舍，通过牺牲抗病能力来力保生长发育，毕竟后者更重要。相比之下，成年期的植物已经完成了生长发育，它们有充足的能量来抵抗病菌的侵袭，不需要在能量分配上做出取舍。

研究人员认为，造成这一结果的根本原因是能量分配出了问题。抗病能力是需要很多能量作为支撑的，幼苗最重要的任务是生长发育，这个过程同样需要消耗大量能量，所以，植物幼苗只能在能量分配的过程中做出取舍，通过牺牲抗病能力来力保生长发育，毕竟后者更重要。相比之下，成年期的植物已经完成了生长发育，它们有充足的能量来抵抗病菌的侵裂，不需要在能量分配上做出取舍。研究人员认为，造成这一结果的根本原因是能量分配上做出取舍。研究人员认为，造成这一结果的根本原因是能量分配上做出取舍。

接下来的问题是：这个规律是否同样适用于动物界？答案是肯定的。因为动物抵抗病菌感染也需要消耗能量，大家熟悉的发热就是典型例子。发热最明显的特征是体温升高，这样做既能加快免疫细胞的增殖，又能减缓病毒基因组的复制速度，有助于人体尽早将病原体清除出去。

除了体温升高，发热患者还会感到疲倦、头疼等，这是因为维持高体温需要消耗额外的能量，上述这些症状的主要目的就是强迫患者躺下休息，从而节省能量，弥补发热导致的额外能量损失。

这个策略在婴幼儿那里遇到了麻烦，因为他们正处于生长发育的关键时期，平时就需要消耗大量能量。事实上，婴幼儿的代谢率要比成年人高50%以上。如果遇到病菌感染，婴幼儿往往拿不出足够多的额外能量对付感染，这就是为什么婴幼儿的疾病死亡率要比成年人高很多。同理，如果一个人在婴幼儿时期营养不良，很容易影响成年后的身体状况。

除了抵抗传染病，能量的分配模式还可以用来解释哺乳动物生活方式的差异。

来自美国哈佛大学的科学家在2024年11月8日出版的《美国国家科学院院刊》上刊登了一篇论文。这几位科学家测量了几种哺乳动物的基础代谢率和运动代谢率，发现黑猩猩的基础代谢率比同等体积的其他哺乳动物高50%。这是因为黑猩猩的脑容量相对较大，维持脑细胞的日常运作需要消耗大量能量。但这样一来，黑猩猩用于运动的能量就不够了。测量结果显示，黑猩猩的运动代谢率只有同等体积的其他哺乳动物的一半。所以，黑猩猩平时大都不怎么活动，喜欢待在一个地方不停地吃，只有这样，才能满足它们超高的基础代谢率。

在能量消耗方面，人类是哺乳动物界一个罕见的例外。人类的大脑比黑猩猩更大，所以，人类的基础代谢率比黑猩猩还要高出10%。但是，人类的运动代谢率也比同等体积哺乳动物高出40%，这就使得人类的祖先可以依靠充足的能量获得超强的耐力，从而通过不停地奔跑战胜其他哺乳动物。

人类为什么能够维持如此高的运动代谢率呢？答案很可能与人类进化出了远强于其他灵长类动物的出汗能力有关。作为灵长类中与人类最相似的动物，黑猩猩浑身长满黑毛，汗腺也不发达，运动产生的热量不容易散发出去，所以，它们的运动代谢率无法再提升。而与黑猩猩同样生活在非洲的人类祖先，不但褪去了大部分体毛，而且汗腺非常发达，能够通过大量排汗来降低体温，从而维持高水平的运动代谢率。

为了维持这种高代谢率，人类还进化出了一种独特的生活习性。美国杜克大学的进化人类学教授赫尔曼·庞泽在2023年1月出版的《科学美国人》杂志上撰写了一篇文章，认为人类大约在250万年前进化出了一种不同于植食性、肉食性和杂食性的第四种生活习性，即大家熟悉的狩猎采集。身体强壮的人负责狩猎，获取动物蛋白，身体较弱的人负责采集果实、种子和地下块茎，从植物中获得能量。

这个转变极大地提高了人类祖先的能量获取效率，这是有数据支持的。赫尔曼·庞泽和同事们花费了10余年的时间，仔细研究了哈德扎原始部落居民的生活方式，这个古老的原始部落生活在坦桑尼亚北部的稀树草原地

带，约有半数靠狩猎采集为生。研究结果显示，哈德扎人不论男女，每人每小时平均可以获得500～1000千卡的能量。相比之下，野外生存的猿类每小时仅能获得200～300千卡的能量，约为人类的1/3。哈德扎人采集食物的高效是有代价的。科学家们对比了哈德扎人和猿类在觅食时的能量消耗，发现前者几乎是后者的2倍。换句话说，人类用比猿类高的能量投入，换来了更高的能量产出。

由此可见，能量是生命最宝贵的资源。能量的消耗和分配方式可以解释很多独特的生命现象。要知道，人类的身体结构非常适合高水平的能量消耗，我们的祖先也习惯了这种“高投入”“高产出”的生活方式。但今天的我们一方面摄入了过量的能量，另一方面又因久坐减少了运动代谢率，其结果就是越来越普遍的慢性疾病。运动为什么能增进健康？根本的原因就在这里了。