为什么自然界没有大量酒精供摄入 人类却进化出了可以分解酒精的酶?
那么问题来了，既然自然界里没有“瓶装”的酒精，为什么咱们人类，以及很多其他动物，体内都进化出了能分解酒精的酶，比如乙醇脱氢酶（ADH）和乙醛脱氢酶（ALDH）？这背后其实是几千万年演化的故事，跟我们祖先的生存策略和环境变化有着千丝万缕的联系。
1. 酵母与酒精的“巧遇”：一个古老的“副作用”
酒精，也就是乙醇，是酵母菌在无氧或低氧条件下代谢糖分产生的副产品。这种代谢方式对酵母来说是个挺好的生存技能——它能清理掉周围的糖分，为自己腾出空间，同时低浓度的酒精对酵母自身影响不大，甚至还能抑制其他微生物的生长。
我们最早的灵长类祖先，在数百万年前，生活在雨林里。他们的食物来源非常丰富，其中就包括各种成熟的水果。成熟的水果，特别是掉落在地上的，难免会接触到空气中的酵母菌。这些酵母菌就会在果实上进行发酵，产生微量的酒精。
一开始，这可能只是一个非常偶然的“巧遇”。当我们的祖先吃到这些含有微量酒精的果实时，他们可能并没有什么特殊的反应。但随着时间推移，一些碰巧能更有效率地处理这些微量酒精的个体，可能在某些方面获得了微小的优势。
2. 微量酒精的“诱惑”与“适应”
为什么微量酒精会有“诱惑”？有几种可能性：
能量补充： 酒精本身是一种能量来源，虽然转化效率不高，但在食物匮乏的时候，哪怕是微量的酒精，也能提供一点点额外的卡路里。
“信号”作用： 一些研究者推测，酒精的气味或者口感，可能在一定程度上成为“成熟”或“营养丰富”的信号。能准确找到发酵的果实，意味着能找到更甜、更易消化的食物。
选择压力： 那些对微量酒精稍微有点不适的个体，可能会错过一些潜在的食物来源。而那些能忍受或处理这些微量酒精的个体，则更有机会获取这些食物。随着时间的推移，这种微小的选择压力会逐渐积累，导致能够分解酒精的酶系统得以保留和优化。
你可以想象一下，在野外，找到甜美的果子本来就不容易，如果有一部分果子因为发酵而产生了一点点酒精，但同时这些果子也变得更甜，或者更容易被消化，那么那些能够“容忍”甚至“利用”这些酒精的祖先，在竞争食物资源时就可能占据一点点优势。
3. 消化酶的“普适性”与“专一性”
人类的消化系统进化出了许多能够分解复杂有机物的酶。酒精（乙醇）虽然对我们来说是一种外来物质，但它的化学结构并不算极其复杂。体内的酶系统，特别是那些处理醇类化合物的酶，可能在一定程度上也能够“顺便”处理掉少量的乙醇。
更关键的是，进化并不总是需要一个全新的、从零开始的机制。 很多时候，它是通过“改造”现有机制来实现的。比如，我们身体里本来就有一些酶，它们能处理一些在代谢过程中产生的醇类物质，或者帮助我们吸收和转化某些营养素。乙醇脱氢酶（ADH）和乙醛脱氢酶（ALDH）可能就是从这些“通用型”酶的基础上，经过选择和优化，变得对乙醇这个特定底物更有效率。
4. 酒精的“双刃剑”与“取舍”
当然，酒精的分解过程并非全然是“福利”。酒精对身体是有毒性的，尤其是其代谢中间产物乙醛，具有很强的毒性，会导致面红、头痛、恶心等不适反应，长期大量摄入更是会对肝脏等器官造成严重损害。
所以，我们进化出的分解酒精的酶，本质上是一种“解毒”机制。它们的存在，是为了尽快将有毒的乙醇转化为相对无毒的乙酸，然后通过其他途径排出体外。
这种进化是一个“取舍”的过程。在我们的进化历史中，偶尔摄入少量酒精带来的潜在好处（能量、信号），可能不足以抵消“无法处理酒精”所带来的风险（错过食物、承受酒精毒性）。 因此，那些能够更有效地分解酒精的个体，在面对偶尔接触到的发酵食物时，能更好地生存和繁殖，从而将携带这些“分解酶基因”的特征传递下去。
5. 并非“独享”的进化
值得一提的是，我们不是唯一拥有分解酒精能力的物种。很多哺乳动物，比如猴子、松鼠、甚至是一些鸟类，都对含有酒精的食物表现出兴趣，并且也具备一定程度的酒精代谢能力。这进一步支持了“接触发酵食物”是驱动这种进化能力的可能原因。
总结一下：
自然界里虽然没有“大量”纯酒精，但微量的酒精，作为发酵食物的副产品，是我们的灵长类祖先在漫长演化过程中会频繁接触到的。 这种接触，虽然是偶然的，但随着时间的推移，那些能够有效分解酒精的个体，因为能更好地利用这些食物，或者更有效地“解毒”，在生存和繁殖上获得了一些微小的优势。 这种微小的优势经过数百万年的积累，就逐渐塑造了我们体内能够分解酒精的酶系统。
所以，与其说我们是因为“有大量酒精可供摄入”而进化出了分解酶，不如说我们是因为“会不时接触到含微量酒精的发酵食物”，并且“能够有效处理这些物质对生存更有利”，才演化出了这样的能力。这是一种适应环境、优化生存的必然结果，即使这个“环境”只是充满了偶尔发酵的野果。
网友意见
谢腰。
人类，有幸成为这个星球上酒量最大的动物之一，很大程度上要归功于我们祖先在1000万年前的一次基因突变。
在2000年，加州大学伯克利分校的Robert Dudley曾提出“醉猴假说（Drunken Monkey Hypothesis）”，他认为人类现今对酒精的适应和偏好源于人类早期祖先食用含有酒精的成熟发酵的水果。
Dudley在巴拿马森林研究猴群的过程中，发现巴拿马吼猴常吃的棕榈果内就含有酒精成分。其中未成熟水果中的乙醇含量为0%，悬挂在枝头的成熟水果中乙醇含量为0.6%，成熟落地的乙醇含量有0.9%，过度成熟的则可高达4.5%。
因此，在灵长类漫长的进化过程中，可能酒精起到了某些特定的作用。酒精的气味有利于找到食物，此外乙醇本身也是重要的热量来源，或许还可以刺激灵长类的食欲。
然而，“醉猴假说”的提出受到了不少质疑。
第一，灵长类偏好成熟而非过熟果实，愿意摘取树上的水果，而不会浪费时间寻找地面上高酒精低糖的果实；第二，摄入酒精导致醉酒会严重影响树栖灵长类的平衡能力，尤其是年幼的个体，这对生存是及其不利的。
不过，越来越多的研究似乎表明，Dudley的理论是正确的。
2014年，《PNAS》上发表的一篇文章着重研究了醇脱氢酶ADH4的进化史，为这一理论提供了强有力的证据。
佛罗里达州圣菲学院的Matthew Carrigan团队对于ADH4的研究基于古遗传学，从现在已灭绝的生物体中恢复祖先的蛋白质，在实验室中测试自然进化过程中蛋白质的功能模型。
乙醇代谢涉及许多种酶，其中醇脱氢酶ADH4广泛分布于口腔、食道和胃部，可以说是人类乙醇代谢中分解酒精的第一步。
该小组根据数据库资料，对ADH4家族的进化历史进行了重建。其中包括28种哺乳动物（17种为灵长类）并对不同历史时期ADH4酶的醇代谢能力进行了测试。
约1000万年前人类与猩猩共同祖先的ADH4在第294位发生了一次单个氨基酸替换（A294V transition）。这次基因突变也使得ADH4对不同醇类的代谢能力发生了改变。
ADH4对香叶醇等长链醇（主要存在于树叶中）的代谢能力下降了超过50%，而对乙醇（主要存在于过熟果实中）代谢能力则提高了40倍。
要知道在之前的上亿年时间里各个时期，我们祖先ADH4对于乙醇的代谢能力，都是很低的，而且是稳定的低。也就是说，我们没有进化出可以分解酒精的酶，而是现有的酶分解酒精的能力突然变强了。
诚然，酒精代谢涉及多种酶的共同作用，不过这项研究至少这意味着，我们的祖先从这一时期开始，对于酒精的分解代谢能力有了一个不小的飞跃。
那么你们可能要问，为什么我们的祖先要“酒量大涨”呢？
Carrigan在文章中作出如下解释：
古生物学和古气候证据表明，我们祖先经历了暴露于摄入乙醇的选择性压力并产生了这种自适应现象，这种适应性模型可能是一种优选的进化结果。
根据这一时期的史前气候变化，当时非洲森林面积缩小，而草地大幅扩张。这种快速的环境变化带来了许多大规模的生态转变，包括东非的中新世森林生态系统的破碎化，森林和草地生态系统的产生，并与物种灭绝的证据相吻合。在这次全球物种灭绝中，东非早中新世森林中曾经富含的类人化石在中新世中晚期草原生态系统中逐渐变得稀少。
在这种生态环境的变化中，新鲜水果更难找到，人类祖先的生活模式也逐渐转向森林地表，能够迅速消化乙醇意味着更多的食物选择与能量来源，也意味着一种生态位的扩张。
2015年，Hockings团队一项长达17年的长期研究显示，野生黑猩猩也喝发酵的树液。野生黑猩猩们不仅对发酵树液颇为喜爱，还会到当地村庄偷棕榈酒，表现出对酒精惊人的迷恋。要知道西非几内亚的棕榈酒，酒精含量约为3.1%，在长期发酵之后，其酒精含量可达到6.9%。
黑猩猩与人类相似，体内也有突变的ADH4，可以高效分解酒精，尽管在各群体之间稍有差异。
细心看过ADH4的进化树后，你也许也发现了与我们人类一样有A294V突变的小家伙——艾艾狐猴（aye aye），它同样嗜酒如命。
在雨季，它们大约要用20%的进食时间喝旅人蕉的花蜜（酒精含量可达3.8%）。并且对狐猴的饮料测试也显示，它们更喜欢酒精含量高的饮品…
总结一下，
在漫长的进化过程中，或许正是这ADH4上一个小小氨基酸的突变，使人类祖先获得了更强的酒精代谢能力，帮助人类祖先逃过了中新世的物种灭绝，在1000万年后开出了灿烂的文明之花。
最后，这个问题告诉我们：
酒 精 是 一！类！ 致！ 癌！ 物！
为了灿烂的人类文明之花，偶尔喝喝就得了…
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参考资料：
[1] Drunken Monkeys: Does Alcoholism Have an Evolutionary Basis? – LIVESCIENCE
[2] Our ancestors were drinking alcohol before they were human – BBC
[3] Carrigan, M. A., Uryasev, O., Frye, C. B., Eckman, B. L., Myers, C. R., & Hurley, T. D., et al.(2015). Hominids adapted to metabolize ethanol long before human-directed fermentation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(2), 458-63.
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