為了科學(xué)地考察生物體特別是人體中的元素組成，英國地球化學(xué)家哈密爾頓在1979年發(fā)表了重要論文《人體組織中的金屬元素和環(huán)境因素的關(guān)系》，介紹了他的研究組從20世紀60年代以來，用當時最新的火花源質(zhì)譜法測定了220例英國人體組織中從氫到鈾的各種元素的含量，獲得了上萬個數(shù)據(jù)。當他把人體各組織（如肝、腎、心臟、腦、脾、尿、肌肉及血液等）中的元素含量與人類從古到今的生活環(huán)境（如海洋、大氣、土壤、巖石及各種食物）中的元素分布對比時，觀察到人體血液中60多種化學(xué)元素的平均含量與地殼元素的分布明顯有關(guān)。除人體原生質(zhì)的主要成分元素碳、氫、氧、氮以及地殼中的主要成分元素硅以外，其他元素在人體與地殼中的分布趨勢是一致的，即兩者的豐度曲線相當吻合，也就是說，它們的相關(guān)性好。這個關(guān)系被稱為豐度效應(yīng)。這是首次對人體微量元素進行系統(tǒng)的宏觀研究得到的重要結(jié)果。 對這個豐度效應(yīng)還有些不好理解，人類是從海洋里出來的，怎么會和地殼也就是和土壤及巖石相關(guān)呢？不錯，海洋孕育了生命，但人類離開自己的誕生地（海洋）已很久了。嚴格有序的遺傳基因把生物的化學(xué)組成一代一代傳下來。人的體液組成仍和原始海水相似。我們的先民從海洋中出來后進入森林里，后來又從樹上下來，長久地生活在陸地上。當人在地球上轉(zhuǎn)移時，就會出現(xiàn)一些不適的生理反應(yīng)，叫做“水上不服”。在克服這些病變的過程中，人類就要調(diào)整自己選擇元素的功能，來適應(yīng)大地母親的懷抱。而血液以其不息的流動，澎湃的活力，直接吸收了扎根于大地的糧食、果蔬和其他動、植物中的元素，由消化道轉(zhuǎn)運，從而和土壤、巖石聯(lián)系起來。 豐度效應(yīng)對人乃至對其他生物特別是動物都有明顯的現(xiàn)實意義，例如，為保證體液與海水組成的相似性，也就是保證鈉的豐度，人必需食用足夠的鹽。許多地方病就是某些元素的豐度失調(diào)引起的，為此，必須保證它足夠的供應(yīng)，這方面甲狀腺腫與碘的缺乏就是名例。動物體的元素特別是微量元素的含量也與豐度效應(yīng)有關(guān)。 1950年就報道過，堿性土壤中的鐵為難溶的氫氧化物，不易被吸收，例如美國的佛羅里達州發(fā)現(xiàn)過家畜缺鐵引起的病變，消瘦、食欲不振、腹瀉等，當?shù)厝朔Q為鹽病；而富含鐵的巖石露頭處，常有家畜去舔食，以使唾液溶解鐵，從而補充鐵的不足。可以預(yù)料，在弄清各類元素特別是微量元素的利弊和作用機制后，喂飼適合的元素添加劑，將會推進人類以及動物的進化和發(fā)育。
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