趣问万物

作者: Mirror

来源: 把科学带回家

发布日期: 2021-01-20

本文探讨了烤肉的香气成分、糯米类食物的消化问题、动物眼睛的数量以及手指甲与脚趾甲生长速度差异的原因。通过科学分析,揭示了这些日常现象背后的生物化学和演化原理。

烤肉为什么这么香?香气的成分是什么?

一大块生肉摆在你面前,你肯定毫无食欲,但烤熟之后,必然“真香”。这得感谢我们的祖先学会了用火,让食物得以在加热的催化下,发生各种美妙的化学反应,生成丰富的风味物质。而烤肉的诱人香气主要来源于美拉德反应、脂质氧化和硫胺素的降解。

著名的美拉德反应还是烤面包、红烧肉等诸多食物的美味秘诀。在加热条件下,蛋白质或氨基酸与还原糖类(葡萄糖、果糖等)反应生成一系列物质,包括让食物呈现褐色的黑素,以及香味物质。

研究人员从牛肉、猪肉和鸡肉烤制后的香气中分析出了大量含硫化合物(二甲基二硫、二甲基三硫及硫醇、噻吩等)和含氧、氮的杂环化合物(呋喃、吡咯等)。烤鸭的香气也被分离出了多达90种化合物,种类涵盖醛类、烃类、酮类、醇类、酯类、酚类、杂环等等。其中“肉香”的关键在于含硫化合物。

除了来自肉自身成分(蛋白质、脂类等)的化学反应,各种调味料和香料也是烤肉香气的重要来源。热量加速了这些香气成分,尤其是挥发性物质的分子运动,让它们在空气中扩散开来,大老远就钻到你的鼻子里。所以闻到烤肉香,就算间接“吃到”肉,其他气味同理。

糯米类食物为什么会让人觉得难消化?

传统节日的餐桌上总少不了糯米类的食物,比如汤圆、粽子、年糕、糍粑。但这类食物总让人觉得格外撑肚子、不好消化。

产糯米和普通大米的稻子品种不同,前者来自糯稻。它们的主要成分都是淀粉,但糯米拥有更多的支链淀粉,这赋予了它黏糯的质地。

实际上,相比大米,我们吃下糯米后血糖升高更快,这意味着,我们消化糯米的速度更快。之所以会产生难消化的感觉,可能是因为支链淀粉彼此交缠在一起,又难溶于水,需要更强烈的肠胃蠕动来消化,从而引起一些肠胃功能较弱者的不适。

另外,很多糯米美食高糖、高油,再加上它们黏黏的质感,会让我们更快产生饱腹感,也更容易觉得腻。

为什么大部分动物只有两只眼睛?

动物界中,两只眼睛的比比皆是,但是一只眼睛或是多只眼睛的就不那么常见。对人眼而言,如果闭上一只,对眼前物体远近距离的判断就不再准确,而双眼视物能增强我们对三维空间的感知。两只眼睛分布在不同位置还能扩大我们的视野。这么说来,多些眼睛岂不是更有演化优势?

早在亿万年前,我们生活在海洋中的祖先就演化出了对称的身躯,包括两只对称的眼睛。在基因突变和自然选择的作用下,“零部件”的减少和增加时有发生。然而,眼睛作为一个精密“装置”,结构非常复杂,想要靠突变增加一整个眼睛难度远比多根手指大得多。而且眼睛增加后,大脑接收到的信息量也会增加,视觉神经系统就得配套升级,又给演化增加了难度。

而演化出多只眼睛的动物往往也只是多了结构简单的“小眼睛”,来弥补不完善的视觉系统。例如,蜘蛛的眼睛虽多,视力却不怎么样。

手指甲为什么比脚趾甲长得快?

手指甲没过两周就得修剪,而脚趾甲你可能在袜子被钻破洞后才想起来该剪了。手指甲每个月能长3.5~4毫米,速度是脚趾甲的2~3倍(1.6~1.8毫米/月)。

同样是由角蛋白构成的指甲,手指甲为什么这么积极?这个问题还没有确定的答案,但科学家摸索到了一些规律,从而做出了下面几种推测。

研究人员发现指甲在夏季生长得比冬季快,这可能是因为夏季温度高,血液循环更快。相比手,脚距离泵血的心脏更远,属于“物流不便的偏远地区”,血液循环不畅,于是能量、氧气、营养物质供应跟不上,细胞生长代谢也因此变慢。

还有科学家注意到惯用手的指甲长得比非惯用手快,由此推测:因为我们经常要用手指,指甲会更频繁地受到磨损等创伤刺激,为了补偿损伤,指甲需要生长得更快。而被袜子、鞋子保护的脚趾甲可能因为日子过得太安逸,就“懒得努力”生长了。

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