消失的微生物 第三章人类微生物群系 第一节
发布人:奥姆龙 时间:2020-09-18 阅读:1616
第三章人类微生物群系
第一节
想一想你身体里的重要器官吧。心脏、大脑、肺、肾脏、肝脏都是维系生命的重要器官。每时每刻、日日夜夜,它们都在泵出液体,排出废物,输送氧气与营养,传递信号,使得我们每个人都得以感知周遭并在世界上活动。一旦任何器官失灵,我们轻则得病,重则昏迷,甚至死亡,就这么简单。
其实你还有另外一一个关键“ 器官”,它同样时刻维系着你的生命,但是你从来没有亲眼见过它,因为肉眼是看不见 这个器官的。它遍布于你的全身,特别是你的体内,但是我们直到最近才逐渐认识到它对健康的重要性。关于这部分“器官”,最奇特的地方在于它似乎不属于你的身体。它的基因与人类基因不同,它的细胞也并非来源于人类细胞。事实 上,它正是前一章里提到的微生物们,那数万亿颗微小的生命形式。或许有人认为把微生物联盟称之为生命“器官”有点言过其实,但是从功能上来讲这一点儿也不过分。微生物 群系不像心脏或者大脑那样,从胚胎时期就开始发育一它 的发育过程始于你呱呱坠地的那一刻。在最初的几年里,它持续发育着,不断地从你周围的人们那儿获得新的微生物。但是不要小看它,失去整个微生物群系的后果几乎与失去脏或者肾脏同样严重,除非是在极为特殊的护理环境下,否则你存活不了多久。
人体内的微生物并不是由地球上的某些微生物随随便便地组合而成。事实上,每一种生物与它体内携带的微生物着都在协同演化,后者执行着多种多样的代谢与保护功能。换言之,它们在为我们服务。海星有它的微生物群系,鲨鱼有它的微生物群系,甚至海绵动物都有它自己的微生物群系。爬行动物诸如蜥蜴和蛇都各有其独特的微生物群系。每一只猫头鹰、每一只鸽子、每一只园丁鸟都有一套独特的微生物群系为其服务,这些微生物群系仰赖宿主的存活而生存。哺乳动物也是如此,从小巧的狐猴到海豚、狗,再到人类,体内都满是专门适应于它们的微生物,帮助它们存活并保持健康。
这些微生物为宿主提供了关键的服务,同时也从宿主那 里获得食物与栖身之地,因此它们与宿主是互利共生关系。白蚁能消化木头要归功于生活在它们肠道中的细菌;牛能够从草里汲取营养也多亏了生活在它们4个胃里的微生物。蚜虫,一种生活在植物上的小昆虫,体内同样生活着共生的细菌。其中,一种叫作布克奈拉(Buchnera)的共生菌在蚜虫中生活了至少1.5亿年。这些细菌具有参与代谢的关键基因,从而使得蚜虫可以利用植物里富含糖分的汁液为生;作为回馈,蚜虫为布克奈拉菌提供了寓所。这是一个双赢的局面。科学家已经构建出蚜虫和布克奈拉菌的演化树——两棵树的结构几乎一致! 这种事情巧合的可能性近乎是零,唯一的解释是它们是协同进化产生的。
仔细观察哺乳动物的微生物群系会发现,正如人类的基因可以与其他哺乳动物的基因相比较,你的微生物同样是一 棵更大的家族树的一部分。 在这个意义上,微生物的结构可以视作远古祖先的印记,并帮助我们理解为什么人类更类似于猿猴而不是奶牛。这引出了一个有趣的问题:我们类似于 猿猴是由于我们的哺乳动物基因,还是由于我们微生物的基因?我们一直认为是前者,但是也许是后者,更有可能,两者皆是。
如前文所述,人的身体是一个生态系统,就像珊瑚礁或 者热带雨林,是一个由相互关联的生命形式组成的复杂组织。如同所有的生态系统,多样性至关重要。在丛林里,多样性意味着各种不同种类的乔木、藤蔓、灌木、开花植物、蕨类、藻类、鸟类、爬行动物、两栖动物、哺乳动物、昆 虫、真菌、蠕虫。高度的多样性为系统内所有的物种提供了保护,因为它们之间的相互关联创造了一个稳定的网络,保证了资源的获取与流动。多样性的丧失会危害生态系统的健康,而关键种(对环境的影响巨大,影响力远超其在生态系统中所占比例的物种)的丧失则会导致生态系统崩溃。
发生在黄石公园的一个故事可以说明这一点。70年前, 黄石公园里的狼群(wolves) 被人为地消灭了。由于天敌不 在,麋鹿的数量激增。对糜鹿而言,它们可以不慌不忙地在河边吃草了,于是它们啃秃了大多数河岸边上美味的柳树。继而,依靠柳树筑巢的鸣禽和依靠柳树根筑坝安家的河狸开始变少。随着河水冲刷,水鸟离开了这个区域。没有了狼群猎杀带来的动物尸体,许多吃腐肉的动物包括乌鸦、鹰、喜鹊和熊缺少了食物来源,因而数量有所降低。有了更多的麋鹿来竞争食物,北美野牛的数量也随之降低。没有了狼这一天敌,美国豺[coyote, 又称郊狼,属于狼的表亲,体形比 狼小得多,食谱也颇有不同一译者注] 重新出现。它们以野鼠为食,使得许多靠捕食野鼠为生的鸟类和獾类没有了食物来源。如是推演,当一个关键种缺失,整个相互关联的繁密网络都受到了影响。这个概念在自然环境中成立,在我们的微生物群落中同样成立。幽门螺杆菌从远古时代起就栖居 于人类胃部,它们的消失值得警醒。
网络转载《消失的微生物》作者马丁·布莱泽。