第三章人類微生物群系

 第一節(jié)

       想一想你身體里的重要器官吧。心臟、大腦、肺、腎臟、肝臟都是維系生命的重要器官。每時(shí)每刻、日日夜夜，它們都在泵出液體，排出廢物，輸送氧氣與營(yíng)養(yǎng)，傳遞信號(hào)，使得我們每個(gè)人都得以感知周遭并在世界上活動(dòng)。一旦任何器官失靈，我們輕則得病，重則昏迷，甚至死亡，就這么簡(jiǎn)單。

       其實(shí)你還有另外一一個(gè)關(guān)鍵“ 器官”，它同樣時(shí)刻維系著你的生命，但是你從來(lái)沒(méi)有親眼見(jiàn)過(guò)它，因?yàn)槿庋凼强床灰?jiàn) 這個(gè)器官的。它遍布于你的全身，特別是你的體內(nèi)，但是我們直到最近才逐漸認(rèn)識(shí)到它對(duì)健康的重要性。關(guān)于這部分“器官”，最奇特的地方在于它似乎不屬于你的身體。它的基因與人類基因不同，它的細(xì)胞也并非來(lái)源于人類細(xì)胞。事實(shí) 上，它正是前-一章里提到的微生物們，那數(shù)萬(wàn)億顆微小的生命形式?；蛟S有人認(rèn)為把微生物聯(lián)盟稱之為生命“器官”有點(diǎn)言過(guò)其實(shí)，但是從功能上來(lái)講這一點(diǎn)兒也不過(guò)分。微生物 群系不像心臟或者大腦那樣，從胚胎時(shí)期就開(kāi)始發(fā)育一它 的發(fā)育過(guò)程始于你呱呱墜地的那一刻。在最初的幾年里，它持續(xù)發(fā)育著，不斷地從你周圍的人們那兒獲得新的微生物。但是不要小看它，失去整個(gè)微生物群系的后果幾乎與失去臟或者腎臟同樣嚴(yán)重，除非是在極為特殊的護(hù)理環(huán)境下，否則你存活不了多久。

       人體內(nèi)的微生物并不是由地球上的某些微生物隨隨便便地組合而成。事實(shí)上，每一種生物與它體內(nèi)攜帶的微生物著都在協(xié)同演化，后者執(zhí)行著多種多樣的代謝與保護(hù)功能。換言之，它們?cè)跒槲覀兎?wù)。海星有它的微生物群系，鯊魚(yú)有它的微生物群系，甚至海綿動(dòng)物都有它自己的微生物群系。爬行動(dòng)物諸如蜥蜴和蛇都各有其獨(dú)特的微生物群系。每一只貓頭鷹、每一只鴿子、每一只園丁鳥(niǎo)都有一套獨(dú)特的微生物群系為其服務(wù)，這些微生物群系仰賴宿主的存活而生存。哺乳動(dòng)物也是如此，從小巧的狐猴到海豚、狗，再到人類，體內(nèi)都滿是專門適應(yīng)于它們的微生物，幫助它們存活并保持健康。

       這些微生物為宿主提供了關(guān)鍵的服務(wù)，同時(shí)也從宿主那 里獲得食物與棲身之地，因此它們與宿主是互利共生關(guān)系。白蟻能消化木頭要?dú)w功于生活在它們腸道中的細(xì)菌;牛能夠從草里汲取營(yíng)養(yǎng)也多虧了生活在它們4個(gè)胃里的微生物。蚜蟲(chóng)，一種生活在植物上的小昆蟲(chóng)，體內(nèi)同樣生活著共生的細(xì)菌。其中，一種叫作布克奈拉(Buchnera)的共生菌在蚜蟲(chóng)中生活了至少1.5億年。這些細(xì)菌具有參與代謝的關(guān)鍵基因，從而使得蚜蟲(chóng)可以利用植物里富含糖分的汁液為生;作為回饋，蚜蟲(chóng)為布克奈拉菌提供了寓所。這是一個(gè)雙贏的局面?？茖W(xué)家已經(jīng)構(gòu)建出蚜蟲(chóng)和布克奈拉菌的演化樹(shù)——兩棵樹(shù)的結(jié)構(gòu)幾乎一致! 這種事情巧合的可能性近乎是零，唯一的解釋是它們是協(xié)同進(jìn)化產(chǎn)生的。

       仔細(xì)觀察哺乳動(dòng)物的微生物群系會(huì)發(fā)現(xiàn)，正如人類的基因可以與其他哺乳動(dòng)物的基因相比較，你的微生物同樣是一 棵更大的家族樹(shù)的一部分。 在這個(gè)意義上，微生物的結(jié)構(gòu)可以視作遠(yuǎn)古祖先的印記，并幫助我們理解為什么人類更類似于猿猴而不是奶牛。這引出了一個(gè)有趣的問(wèn)題:我們類似于 猿猴是由于我們的哺乳動(dòng)物基因，還是由于我們微生物的基因?我們一直認(rèn)為是前者，但是也許是后者，更有可能，兩者皆是。

       如前文所述，人的身體是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，就像珊瑚礁或 者熱帶雨林，是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)的生命形式組成的復(fù)雜組織。如同所有的生態(tài)系統(tǒng)，多樣性至關(guān)重要。在叢林里，多樣性意味著各種不同種類的喬木、藤蔓、灌木、開(kāi)花植物、蕨類、藻類、鳥(niǎo)類、爬行動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、哺乳動(dòng)物、昆 蟲(chóng)、真菌、蠕蟲(chóng)。高度的多樣性為系統(tǒng)內(nèi)所有的物種提供了保護(hù)，因?yàn)樗鼈冎g的相互關(guān)聯(lián)創(chuàng)造了一個(gè)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，保證了資源的獲取與流動(dòng)。多樣性的喪失會(huì)危害生態(tài)系統(tǒng)的健康，而關(guān)鍵種(對(duì)環(huán)境的影響巨大，影響力遠(yuǎn)超其在生態(tài)系統(tǒng)中所占比例的物種)的喪失則會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)崩潰。

       發(fā)生在黃石公園的一個(gè)故事可以說(shuō)明這一點(diǎn)。70年前， 黃石公園里的狼群(wolves) 被人為地消滅了。由于天敵不 在，麋鹿的數(shù)量激增。對(duì)糜鹿而言，它們可以不慌不忙地在河邊吃草了，于是它們啃禿了大多數(shù)河岸邊上美味的柳樹(shù)。繼而，依靠柳樹(shù)筑巢的鳴禽和依靠柳樹(shù)根筑壩安家的河貍開(kāi)始變少。隨著河水沖刷，水鳥(niǎo)離開(kāi)了這個(gè)區(qū)域。沒(méi)有了狼群獵殺帶來(lái)的動(dòng)物尸體，許多吃腐肉的動(dòng)物包括烏鴉、鷹、喜鵲和熊缺少了食物來(lái)源，因而數(shù)量有所降低。有了更多的麋鹿來(lái)競(jìng)爭(zhēng)食物，北美野牛的數(shù)量也隨之降低。沒(méi)有了狼這一天敵，美國(guó)豺[coyote, 又稱郊狼，屬于狼的表親，體形比 狼小得多，食譜也頗有不同一譯者注] 重新出現(xiàn)。它們以野鼠為食，使得許多靠捕食野鼠為生的鳥(niǎo)類和獾類沒(méi)有了食物來(lái)源。如是推演，當(dāng)一個(gè)關(guān)鍵種缺失，整個(gè)相互關(guān)聯(lián)的繁密網(wǎng)絡(luò)都受到了影響。這個(gè)概念在自然環(huán)境中成立，在我們的微生物群落中同樣成立。幽門螺桿菌從遠(yuǎn)古時(shí)代起就棲居 于人類胃部，它們的消失值得警醒。

網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載《消失的微生物》作者馬丁·布萊澤。