在人类的必需品中，水是最重要的一种。但如果你像我一样，肯定也极少会去想你是如何获得水的。当我需要水的时候，我只要拧开水龙头，立刻就能获得干净的水。我们那生活在远古时期的祖先如果看到这样的画面，一定会觉得这是魔法。数百万年来，如果人们不是住在湖泊、溪流或者泉水旁边，他们每天必须要到远处取水。即使是在工业革命的早期，住在城镇里的人仍然需要到公共的水泵处打水。
为了帮助大家理解自来水缺乏是怎样一种体验，还是让我们回到肯尼亚彭雅的农村社区，我和学生们进行研究的地方。美丽的彭雅地区有着起伏的山丘和遍地凸起的花岗岩，一个个小村庄四散分布其间，当地人以种植玉米为主。河水流过山谷，但是当地并没有水井、水泵和其他的输水方式将水送到居民的家中和种植农作物的田间。溪水和泉眼都属于公共区域，人们去那里洗澡、洗衣服以及取水，供做饭用和饮用。妇女们每天一次用塑料桶取水，然后顶在头上踩着陡峭、多石的山中野径回家。我拿着这种容器连100米都走不下来，但是彭雅健壮的女人已经相当精于此道了，她们对这项工作驾轻就熟。
但其实并非如此。运送二三十千克的水是非常艰难的任务，需要技巧和练习。为了体验这项工作对人的要求，我的一个学生安德鲁·叶吉安（Andrew Yegian）当时曾经尝试用头顶着满满一桶水——大约38千克，从山谷的溪流处爬上漫长陡峭的山路，回到位于村庄中心的学校。他研究过这个动作的生物动力学，而且至少比我强壮。安德鲁向一位30岁的彭雅女人提出要帮忙送水，女人一边笑话着这位外国年轻人的古怪要求，一边欣然将刚刚盛满水的黄色水桶交给了他。之后一群当地人尾随着安德鲁看着他如何跟上另一位年龄大约是他两倍的女人的脚步，她也刚刚取完水，走在蜿蜒坎坷的山路上回家。女人只用一只手扶住水桶，脚下踩出优雅的小碎步，而安德鲁则笨拙地踉跄前行，用双手扶着水桶不让它掉下来（见图8-3）。他走几步就要停下来，汗流浃背，发出低声的呻吟。随着山势越来越陡峭，水桶里的水已经洒得没剩下多少了，但是安德鲁给人的感觉是负担越来越重。最后，我终于可以兴奋地宣布，安德鲁做到了！他蹒跚地走进校园的时候，得到了热烈的欢呼。
图8-3 在彭雅取水
注：左侧为经验丰富的经验丰富的彭雅女人单手就能保持水桶平衡。右侧为安德鲁双手并用努力保持水桶平衡。
资料来源：Daniel E. Lieberman.
想象一下，就这样日复一日、年复一年地取水。在一个既没有运输牲畜也没有轮子的世界里，人们需要带上孩子并且运送柴火以及他们采集和猎获的所有东西。我敢打赌，把一只被猎杀的非洲大羚羊运回8千米远的营地会让人筋疲力尽。而且，当狩猎采集者们每过一两个月需要迁移营地的时候，他们必须带上所有物品。因此，运输也成为另外一项与步行有关、重要且必需的耐力型身体活动。除了需要力量和技巧之外，这一活动还会消耗额外的能量。
从理论上说，人在携带某个物品时所消耗的能量应该与这件物品的重量有大致的比例关系。如果抱着一个重量是你体重10%的婴儿，就相当于你重了10%，行走时你会多消耗10%的能量。但是，事情并没有这么简单。数十项研究发现，如果背负的重量不到体重的一半，那么除了为这些重量消耗能量之外，还要在这个数量之上再多消耗20%的能量，而如果背负的重量再增加，消耗的能量将呈指数级增长。21携带物品行走其实是非常消耗能量的活动，因为我们不仅仅要在每一步的前半段，也就是在“站立状态”下将物品抬高时额外消耗能量，还需要在每一步的后半段消耗更多的能量，以确保身体作为一个整体，向上和向前行进。而且，携带物品时，我们的肌肉需要额外做功以保持身体和所携带物品的稳定。
能量如此宝贵，而携带和运送物品又是如此频繁且必不可少，所以人类设计出很多精巧的办法尽可能地提高这个任务的经济性。所有这些办法无一例外需要力量、练习和技巧。其中一个办法是将重物放到头上。像安德鲁和我这样的初学者在做这件事时非常笨拙，但是我们与其他研究人员都发现，经常将水和其他重物放在头顶进行运送的非洲女性已经精于此道，她们在顶着不超过体重20%的重物时，除了为这些重量“支付”能量外，不会再产生额外的能量消耗。22窍门在于，她们让重物保持平衡、稳定，当她们抬腿使身体升高时会保持腿部的紧绷状态，这样可以储存更多的势能，接下去的动作中她们就能将这些势能转化为动能。另一个节约能量的办法是在背负物品时使用前额扎带，扎带的一端捆住物品，物品置于背后，另一端像发带一样套在前额上。使用前额扎带运送物品需要强壮的颈部肌肉，在使用时颈部和背部都向前弯曲。我曾经在墨西哥和埃塞俄比亚都见到过很多使用前额扎带背起一大捆木柴的女人，喜马拉雅的挑夫也会使用这种方法。研究表明，使用前额扎带背重物的挑夫比使用双肩背包的西方人，背相同重物的效率要高20%。23另外一个聪明的办法是用弹性比较好的材料，比如竹子，做成竹竿，将重物平衡放置于竿子的两端，然后用肩部扛起。我和埃里克·卡斯蒂略发现，中国的挑夫使用这种方法节省了很多能量，他们控制好了脚步的节奏，身体提升时，竹竿会下落，然后身体下落，竹竿上升，这样可以减少垂直方向的震颤。24还有一种方法你们应该已经知道了，如果在使用双肩背包时身体微微前倾，那么背包的位置高一些会比背包靠近臀部更省力。25
在不同的文化背景下，人们运送的东西不同，使用的方法也不同，但给我的印象是在大多数文化中，运送东西这项工作大多由女性承担。比如在彭雅，几乎所有的水和柴火都是由女性负责运送的。当她们怀孕时这就显得越发不公平，也体现了今天的步行和古时步行的另一个不同之处。今天的美国女性在怀孕时都会减少身体活动，但实际上一直到近代，孕妇的这种优待都是不常见的。26按照人类学家马乔里·肖斯塔克（Marjorie Shostak）的说法，卡拉哈里的女性狩猎采集者认为，怀孕就是女人该做的工作，所以直到分娩之前，她们运送物品的重量和步行的距离都与以往相同。27
怀孕给背负重物直立行走的妈妈们造成了特殊的挑战。为了给额外增加的胎儿和胎盘提供空间，雌性的四足动物在怀孕时，增重和变大的肚子可以向侧方和下方扩展。四足动物可以将胎儿和胎盘置于四条腿支撑的长方形身体区域，由此为胎儿提供稳定的支撑（见图8-4）。而直立行走的女性在怀孕之后，就会遇到腔内空间和身体平衡性的问题。不断长大的胎儿和胎盘一方面会向下压迫骨盆底部，另一方面还会向前生长，长到身体重心的前方。因此，怀孕的女性时刻处于向前摔倒的危险之中。随着胎儿的长大，在站立和行走时保持直立会对后背和臀部的肌肉产生额外的要求。为了平衡自己的体态，怀孕的妈妈们通常会主动后倾，但是这一孕妇特有的姿势又会给腰部的曲度造成额外的压力，从而引起腰背部疼痛。腰疼对于今天的孕妇而言已经足够糟糕，那么想想看，如果你忍受着令你衰弱的疼痛，还必须负重长距离行走，会是怎样的苦难？显然，女性面临的这个难题非常严重，已经大到足够引发对女性脊椎进行自然选择的程度。我和凯瑟琳·维特科姆（Katherine Whitcome）、莉萨·夏皮罗（Liza Shapiro）发现，男性腰部的曲度是由两块椎骨构成的，而300万年前的雌性南方古猿已经进化出了更精细的、由三块椎骨形成的曲度，以及更大、在方向上更加高效的关节。28
图8-4 怀孕的黑猩猩与人类孕妇对比
注：黑猩猩的身体重心（左图黑白圆圈）是由四肢支撑的，而直立的人类孕妇的重心会造成她在正常站立时上身前倾（中图）。如果她为了稳定重心而后倾（右图），就需要弯曲腰部，从而使腰椎承受更大的压力。为了缓解这种压力，女性腰椎的关节得到了特别增强，腰部的曲度由三块椎骨构成，而男性的腰椎只有两块椎骨。
资料来源：Whitcome, K. K., Shapiro, L. J., and Lieberman, D. E.(2007), Fetal load and the evolution of lumbar lordosis in bipedal hominins, Nature 450: 1075-78.
而这还只是怀孕期间遇到的问题。一旦孩子降生，我们的祖先以及今天的很多人需要背着或者抱着孩子行动，他们没有婴儿车，没有婴儿的汽车座椅，没有任何现代化的新鲜发明。当女性狩猎采集者离开驻地时，她们会将婴儿绑在背上，用臀部托住他们。采集结束回家时，她们会把食物也捆到背上，或者放进筐里用脑袋顶着。女性狩猎采集者背负的婴儿加上食物的重量经常能够达到她们自身体重的30%。29
总之，我们今天不仅比以往行走的距离短，而且携带的东西也要少。既然与祖先相比，我们仅仅由于步行距离短、携带东西少就节省了大量能量，那么为什么会有人认为，步行是一种低效的减肥方式呢？
