野生红毛猩猩对生态驱动饮食变化的整合行为与代谢灵活性响应

本研究通过整合行为观察与代谢标记物分析，揭示了婆罗洲红毛猩猩(Pongo pygmaeus)应对果实资源波动的营养策略：在低果期优先维持蛋白质摄入(NPe:P=9.7:1)，通过内源性氨基酸糖异生(δ15N升高)和脂肪动员(尿素浓度增加)补偿碳水化合物短缺，为理解灵长类代谢灵活性及人类肥胖演化机制提供新视角。

　　

在东南亚热带雨林中，婆罗洲红毛猩猩(Pongo pygmaeus)面临着独特的生存挑战——其主食果实资源的可获得性受厄尔尼诺-南方振荡现象(ENSO)影响呈现剧烈波动。这种"饥荒与盛宴"交替的生态压力，塑造了该物种极端缓慢的生命史特征和独特的生理适应机制。然而，野生灵长类如何通过整合行为选择与代谢调节来应对不可预测的营养波动，始终是进化生态学和人类健康研究领域的核心问题。

传统研究多聚焦实验室环境下营养调控的生理机制，但对自然状态下生物体多维营养策略的理解仍存在重大空白。尤其值得注意的是，红毛猩猩与人类共享约97%的基因组，其应对资源波动的适应性策略可能为理解现代人类代谢疾病（如肥胖和糖尿病）的演化根源提供关键线索。

为此，由Erin R. Vogel领衔的国际研究团队在《SCIENCE ADVANCES》发表重要成果，通过对印尼中加里曼丹Tuanan研究区野生红毛猩猩长达15年的追踪研究，首次系统揭示了灵长类在自然环境中整合行为适应与代谢灵活性的多维机制。研究创新性地结合全日活动记录、食物营养成分分析及尿液生物标记物检测，构建了从生态驱动到生理响应的完整研究框架。

关键技术方法包括：1) 采用2分钟瞬时扫描法记录26只成年雌性和48只成年雄性红毛猩猩的全天摄食行为；2) 通过气相色谱等技术量化食物中蛋白质、非蛋白能量(NPe)、碳水化合物(TNC)等成分；3) 利用化学试纸检测尿酮体，放射免疫法测定C-肽，比色法分析尿素浓度，以及稳定同位素质谱测定δ¹⁵N值；4) 应用贝叶斯广义加性混合模型(GAMM)分析营养摄入与生理标记物的非线性关系。

食物可得性与红毛猩猩营养摄入

研究发现月均果树开花比例(FAI)在0.5-14%间波动，驱动显著的营养摄入变化。当FAI低于平均水平(2.44%)时，个体通过增加树叶等"后备食物"摄入，使日均蛋白质摄入保持稳定(255±48 kcal)，仅减少3.9%；而非蛋白能量(NPe)摄入则随FAI升高显著增加21.7%，证实了"蛋白质优先"假说(H1)。营养几何分析显示蛋白质摄入幂函数指数L=-0.73，接近完全蛋白质优先的理论值-1。

生理响应与代谢灵活性

出乎意料的是，尿酮体阳性率在低果期(6.6%)虽高于高果期(2.6%)，但无统计学显著性，可能与检测方法仅识别乙酰乙酸有关。更重要的是发现：1) 当碳水化合物摄入<800 kcal/天时，δ¹⁵N值显著升高，表明肌肉蛋白分解；2) 尿素浓度在FAI低于均值时维持高位，且与碳水化合物(r=-0.41)、总热量摄入(r=-0.38)负相关，但与蛋白质摄入无关。这些结果强有力地支持了内源性氨基酸通过糖异生途径维持血糖稳态的代谢适应机制(H2)。

讨论与意义

该研究首次在野外条件下证实：1) 红毛猩猩采用"蛋白质优先"的营养策略，其NPe:P摄入比(9.7:1)与人类相近；2) 低果期通过分解肌肉蛋白(δ¹⁵N↑)和脂肪动员(尿素↑)维持能量供应，这种代谢灵活性与其高拷贝数的胃蛋白酶原A基因(PGA)等遗传适应相匹配；3) 季节性肌肉损失需要高果期重建，解释了为何蛋白质摄入保持稳定。

这项研究为理解人类代谢疾病的演化根源提供了重要启示。现代人类饮食中持续高比例的碳水化合物和脂肪，与演化形成的"饥荒适应"机制产生冲突，可能是肥胖和糖尿病流行的深层原因。同时，研究强调保护红毛猩猩自然栖息地完整性的生态意义——人为干扰导致的资源稳定性增加，可能破坏其精妙的代谢适应平衡。该成果也为圈养红毛猩猩的膳食管理提供了科学依据，提示需要模拟自然状态下的营养波动而非恒定饲喂。

未来研究可进一步结合基因组学与代谢组学技术，揭示红毛猩猩特殊代谢适应的分子基础，以及这些机制在人类谱系中的演化轨迹。此外，比较不同栖息地(如非泥炭地森林)红毛猩猩种群的反应差异，将有助于理解环境对代谢表型可塑性的塑造作用。