消失的微生物 第二章 我们的微生物地球 第一节
发布人：奥姆龙 时间：2020-09-01 阅读：1619
第二章 我们的微生物地球
第一节
地球的历史开始于45亿年前。彼时，它是一块灼热的熔岩，没有任何生命的迹象；但10亿年后，海洋里充满了自由活动的细胞。我们目前尚不清楚生命是如何从原始海洋里出现的。有人认为第一块生命元件来自于太空飘落的星尘，即所谓的泛种论假说。另有人争论说自我复制的分子出 现于大洋底部的沉积黏土，或深海热泉，或出现于波浪冲击 海岸形成的浪花泡沫里。关于生命起源，我们仍然没有一个 圆满的解释。
尽管如此，我们已经大体上了解了生命的运行规律，它们如何从简单变得复杂，并最终产生出了今天地球上丰富的生物多样性。所有的生命形式、所有的生命现象都依赖于原始海洋里形成的永恒法则---演化、竞争与合作。
在这个地球上，真正的主宰者是肉眼看不到的微小之物——细菌。在近30亿年的时间里，细菌是地球上唯一的生命形式。它们占据了陆地、天空、水体的每一个角落，推动着化学反应，创造了生物圈，并为多细胞生命的演化创造了条件。它们制造了我们呼吸的氧气，支撑了我们耕耘的土壤，提供了海洋生态系统赖以维系的食物网。在漫长的岁月中，它们经过不断地试错，最终创造出复杂而稳定的反馈系统，并造就了今天的生命形式。这个过程无比缓慢，但势不 可挡。
对人类的心智来说，要理解久远的岁月(deep time)非常困难，更难理解的是数十亿年微生物的活动如何将无机物转变成了有机物。“久远的岁月”这一概念来源于地质学，来源于我们对大陆板块如何活动的理解——大陆板块形成、 分裂、漂移、相互撞击、山脉隆起，而这些山脉在数十亿年的风吹雨打中渐渐销蚀。然而早在今天大陆架的前身--大约5亿年前的劳亚大陆与冈瓦那大陆——出现之前，细菌就已经在地球上活动了。
约翰•麦克斐(John McPhee)在他的经典文章《盆地与山峦》里，以一个出色的类比刻画了我们在历史长河中的位置：“倘若地球的全部历史有古英格兰的一码长，即从国王的鼻尖到他伸展开的手臂末端那么长，那么当他在指甲铿 上打磨一下指甲盖的时候，就抹去了人类的全部历史。”
或者考虑另外一个类比：假如将地球过去37亿年的生命史压缩成24小时，那么，我们的类人祖先将在午夜前 47〜96秒出现，而我们自己——灵长类智人属则在午夜前2 秒登上舞台。
为了理解浩瀚无垠的微生物世界，我们需要理解一个概念——绝大多数微生物都非常微小，100万个微生物也不过针眼大小。但是假如你把地球上所有的微生物都聚拢起来, 它们的数目将超过所有哺乳动物、鸟类、昆虫、树木等肉眼可见的生命形式的总和。此外，微生物的总质量也将远远超过这些肉眼可见的生命形式的总和。请记住这个事实：不可见的微生物组成了地球上生物量（biomass）的主体，超过海洋与森林中所有的鱼类、哺乳动物、爬行动物。
没有微生物，我们将无法消化，无法呼吸；没有我们，绝大多数微生物将安然无恙。
“微生物”这个术语包含了好几种类型的生物体。在本书中，我主要论及的是细菌域，它们也称作原核生物，即没有细胞核的单细胞生物。但是这并不意味着它们很低级。细菌细胞完整，而且自给自足——它们可以呼吸、运动、进 食、清除废物、抵御天敌，还有，最重要的，繁衍生息。它们大小不一，形状各异——有的像皮球、胡萝卜、回飞棒、 逗号、蛇、砖头，甚至三脚架。所有这些形状都天衣无缝地 适应于它们的生活方式，包括在人体内繁衍的方式。在接下来的篇章里我将就此展开论述。一旦它们擅离职守，我们就有麻烦了。
另一种微生物属于古菌域，它们看起来与细菌差不多。 但是，顾名思义，它们是生命之树上非常古老的一支，有着独特的遗传性质与代谢能力，而且具有独立的演化历史。古菌最初发现于极端环境，比如热泉和盐湖，但是实际上它们 在许多环境中都有分布，包括人类的肠道和肚脐眼。
第三种微生物形式属于真核生物域。这些单细胞具有细胞核及各种细胞器，可以组成更复杂的多细胞生命形式。在过去的6亿多年里，真核细胞产生了昆虫、鱼类、植物、两栖类、爬行动物、鸟类、哺乳动物等所有可见的“大型”生物。然而，有些原始的真核生物仍然被归类于微生物，包括 真菌、原始藻类、一些阿米巴变形虫和黏液菌。
衡量微生物还需要另外一个尺度。你可能很熟悉形如树状的家谱——你的祖先按辈分从长往幼排列，从辈分最长的曾祖父母，到祖父母，依次类推，家族成员的数目不断增 长。现在试想一下地球上所有生命的家谱——由于生命形式是如此之多，以至于它不像一棵树，而像一片树丛，树枝向各个方向伸展。试想一下这是一片圆形类似表盘的树丛，起源靠近中心，之后的树枝向外伸展。接下来，让我们把人类放入这个树丛，比如说放在大约8点钟的位置上。
现在来考考你：玉米在这个树丛的什么地方？不出意外 的话，我们一般不会认为人类跟玉米有多么接近——玉米嘛，毕竟是一种绿色植物，也许它在树丛中间的某个地方？ 错，它位于8点01分的地方。如果人类和玉米是如此接近，那么树丛的其他部分是些什么生物呢？回答：基本上都是微 生物。譬如说，大肠埃希菌与梭状芽泡杆菌这两种常见细菌 之间的距离比我们与玉米之间的距离还要远人类在浩瀚的微生物世界面前只是一个微不足道的斑点。我们需要习惯这种想法。
然后还有病毒呢。严格说起来，病毒算不上生物，因为 它们必须入侵并利用其他活细胞才能实现繁殖。一提起病毒，我们想到的往往是流感病毒、肝炎病毒、艾滋病毒，总之都是给我们添乱的家伙。事实上，世界上大多数病毒与我 们都不相干——它们入侵的是细菌细胞，而不是动物细胞。 在海洋中，病毒颗粒的数目不计其数，比宇宙中所有星辰的数目还多，它们依赖于海洋中无数的细菌而生活。在数十亿 年的时间里，病毒与微生物鏖战不休，演化出了无数攻防的招数，这让我想起了《疯狂》杂志里间谍对抗间谍的经典系列漫画。事实上，针对人体细菌性疾病的一种可能治疗方案，正是利用这些病毒（又称为噬菌体）来杀死细菌。这个 想法我将在本书的第十六章谈到。
许多类型的微生物栖居在地球上，并参与塑造了地球。 不过，本书主要关注的是细菌，以及当我们用强效药物杀灭它们的时候会发生些什么。许多真核生物（比如疟原虫，它是导致疟疾的主要原因之一）都给我们带来了深重的灾难， 但那是另一个性质的问题。同样的，许多病毒——比如艾滋病病毒——也危害着人类，但是它们对抗生素没有反应，因此本书也不会讨论它们。
网络转载《消失的微生物》作者马丁·布莱泽。