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人类主宰地球?人类是地球上最脏的生物!假如人类灭亡了

太乙玄门 2021-08-07

采编:欣奇博士


人类主宰地球?错了,微生物才是老大

作者 | 埃德·扬


译者 | 郑李


地球已经存在了45.4亿年。这个时间跨度漫长得令人难以产生直观的感受,因此,我们不妨把整个星球的历史浓缩为一年。此刻,就在你读到这一页的瞬间是12月31日,午夜的钟声即将敲响(很幸运,人类已于9秒前发明了火药),人类本身也才存在了不到30分钟。恐龙直到12月26日前还在统治世界,然而当天有一颗小行星撞击了地球,除了鸟类,恐龙家族全都死于一旦。12月上旬逐步演化出了被子植物与哺乳动物。植物于11月占据陆地。此时,海洋中也出现了大部分动物。植物与动物都由许多细胞组成,而10月伊始,类似的多细胞生物肯定已经存在—事实上,它们有可能在那之前就已出现,只是数量很稀少(现有的化石证据较为模糊,有待进一步研究和解读)。10月之前,地球上几乎所有的活物都只由单个细胞构成,不为肉眼所见—不过那时候谁也没有眼睛。自3月的某一刻起,生命初现,而且直到10月,它们都一直维持着单细胞的模样。

请允许我再强调一遍:所有我们熟悉的可见的生命体,所有当我们提起 “自然”一词时会联想到的种种迹象,在生命的历史中都是后来者,都是终曲的一部分。而在地球生命的大半段演化进程中,微生物都是唯一的存在形式。从这份虚拟日历的3月到10月,它们都是地球上绝对的主角。


可也就是在这段时间内,它们为地球带来了不可逆转的变化。细菌肥沃了土壤,分解了污染物,驱动了地球表面的碳、氮、硫、磷循环,把这些元素转换成了可以为动植物利用的化合物,再分解有机体,把这些元素送回各路循环。它们通过光合作用利用太阳能,成为地球上第一批能自己制造食物的有机体。它们把氧气作为代谢废气排出体外,彻底且永久地改变了地球的大气组成。多亏了它们,我们才能生活在一个富含氧气的世界中。直到今天,我们呼吸的氧气至少有一半都贡献自海洋中能进行光合作用的细菌;此外,它们还能固着同等数量的二氧化碳。有人认为,我们正处在所谓的人类世(Anthropocene),即一个新的地质时期,因人类活动对地球造成的巨大影响而得名。你也可以用相同的逻辑声明,我们现在依然身处微生物世(Microbiocene):该时期始自生命曙光乍现之时,将一直持续到生命消逝为止。

微生物的确无处不在。你能在最深的海沟,甚至岩层下寻得它们的踪迹。无论是在热液喷涌的海底热泉,还是在沸腾的地热温泉,抑或是在南极洲的冰层之中,它们都顽强地生存着。即使在云端也能寻见它们的踪影,因为微生物可以充当雨雪形成的凝结核。它们的数量是一个天文数字。实际上,“天文数字”都不足以给它们计数:可以说,你肠道里的微生物,甚至多过银河系中的天体。


在这个世界上,动物起源于微生物,为微生物所覆盖,经微生物而改变。古生物学家安德鲁·诺尔(Andrew Knoll)曾经说过:“动物就像整个演化蛋糕上的糖霜,细菌才是糖霜下的蛋糕本体。”它们从来都是生态系统的一部分,我们自身的演化也在它们之间进行,而且可以说,我们就演化自它们。所有动物都属于真核生物,这其中包括所有的植物、真菌和藻类。不论物种间差距多大,所有真核生物的细胞都拥有相同的基本结构,也正是这种结构把它们与其他类别的生物区分开来。这种细胞内的所有DNA都包裹在一个细胞核内,这也是“真核”之名的由来。细胞内部的“骨架”为细胞提供支撑,同时把分子运往各处。细胞内部还含有形如大豆的线粒体,为细胞提供能量。


所有真核生物都共享这些特征,我们可以追溯到20亿年前的一位共同祖先。在那之前,地球上的生命分属两大阵营(也称“域”):一类是众所周知的细菌,另一类是不为人熟知的古菌(喜欢生活在不适宜的极端环境中)。这两类生命体都只由一个细胞构成,没有真核生物那么复杂。它们没有内部结构、没有细胞核,也没有提供能量的线粒体(其中的原因很快会揭晓)。从外表看,二者十分相像,这也是为什么科学家最初认为古菌也是细菌。但是外表具有欺骗性,从生物化学的角度分析,细菌和古菌之间的差异就好似比较PC和Mac操作系统。


从地球上最初出现生命后的25亿年内,细菌和古菌的演化路径完全不同。可是在某个决定命运的时刻,一个细菌不知为何忽然被另一个古菌吞并,失去了自由身,永久地困在了后者的内部。许多科学家认为这就是真核生物的起源。这是我们的创世故事:两个伟大的生命域走到了一起,在有史以来最伟大的共生事件中,创造出了第三个生命域。古菌提供了真核细胞的基本架构,细菌则最终转变成了线粒体。


所有的真核生物都起源于那一次改变命运的结合。这也解释了为什么我们基因组中的许多基因继承了古菌的特征,而另一些基因则更像是细菌的,以及为什么我们所有的细胞中都含有线粒体。这些被驯服的细菌改变了一切,它们为细胞提供更多能量,让真核细胞长得更大、聚集更多的基因、变得更加复杂。这还解释了生物化学家尼克·莱恩(Nick Lane)为何会称其为“生物学中心的黑洞”。简单的细菌、古菌细胞和复杂的真核细胞之间横亘着一条巨大的鸿沟。在漫长的40亿年间,生命抓准这次结合,终于越过鸿沟,走上了更伟大的演化之路。但自那之后,不计其数的细菌和古菌继续极速演化,却没能再次创造出一个真核细胞。这怎么可能呢?从眼睛到鳞片再到由众多细胞构成的身体,所有这些结构都能在不同的生境下独立演化,可真核细胞真的只经历了那么一次“灵光乍现”。莱恩和其他的生物学家认为,古菌与细菌的那一次结合,成功概率微乎其微,所以之后一直都没能复现,至少再没有成功复现过。但正因为那一次结合,两个小小的微生物战胜了概率,促生了一切植物、动物,以及所有肉眼可见(或者说所有拥有肉眼)的生物。当然它们也促生了我,以及我写作这本书的缘由;也促生了你,使你能够读到本书。在我们的虚拟日历中,这次结合大约发生在7月中旬,而本书接下去要写的,是自那之后所发生的事。


自地球上演化出真核细胞之后,它们中的一些便开始合作、聚集,如动植物这样的多细胞生物相继诞生。从那时起,生命体的体型逐步变大, 大到足够把大量细菌和微生物囊括进内。微生物多到数不清。之前学界普遍认为,如果忽略个体差异不计,每个人体内的微生物与细胞数量的比例约为10∶1。但是这个在各类书籍、杂志、演讲以及几乎所有相关科学评论中广为流传的比例,却是一个不可靠的猜测,就好像是在信封背面潦草 算得的结果,最终却不幸地成了一个不容打破的事实。最新的估算结果显示,人体内大约有30万亿个细胞,微生物的数量大约为39万亿——二者相差不多。这个数字也不太准确,但没关系:无论怎么计算,我们都确实“包罗万象”。


如果把皮肤置于显微镜之下,我们便可以亲眼看到微生物:有的是球状的小圆珠,有的是形如香肠的棒状体,有的则像逗号形状的豆子——每个微生物的长宽都只有数百万分之一米。它们太小了,即使数量众多,加起来也不过几千克重。把几十个微生物并排放在一起,宽度还不及一根头发的直径。一颗小小的针尖,就能为数百万微生物提供广阔的舞台。


不借助显微镜的话,我们大部分人都没法直接看到这些微型的有机体。我们只会注意到它们带来的影响,尤其是负面结果。我们能感受到肠胃发炎时的绞痛,也能听到不受控制的巨大喷嚏声。我们肉眼看不到结核杆菌(Mycobacterium tuberculosis),但我们能看到肺结核病人咳出的血丝。鼠疫杆菌(Yersinia pestis)是另一种肉眼不可见的细菌,但它造成的大规模瘟疫却把血淋淋的真实直呈我们眼底。这些引发疾病的微生物(又称病原体)在人类历史上造成过太多伤害,刻下了不可磨灭的文化伤痕。许多人依然把微生物视为病菌,认为它们会给人类带来唯恐避之不及的疫病,所以必须不惜一切代价地严密防治。报纸上总是时不时地刊登耸人听闻的报道,比如我们每天使用的东西都沾满了细菌,键盘、手机、门把手上无处不有,好可怕!比马桶圈上的细菌还多!言下之意是,这些微生物污染着我们的生活,它们的存在就象征着污秽、肮脏、疾病。这种刻板印象其实非常不公平,大部分微生物并不是病原体,也不会让我们得病。世界上只有不到100种细菌能让人类患上传染性疾病,与之对比,我们肠道中的数千种微生物,绝大多数都不会带来危害。它们充其量不过是常规乘客或临时搭便车的,往好了说还会为人体带去不计其数的益处。它们不是带走生命的死神,而是助益生命的守护神。它们像隐藏的器官,与胃和眼睛一样重要,只不过它们由万亿个个体集合而成,不是一个统一的聚合体。


微生物比人体的任何一个部位或器官都全能。一个人的细胞大约携带了2万到2.5万个基因,而人体内的微生物基因数量是这个数字的500多倍。基因的多样性加上极快的演化速度,使微生物成了生物化学领域的专家,能够适应任何可能出现的环境变化。它们帮助我们消化食物,并释出我们在其他地方很难得到的营养。它们能生产我们无法通过食物获取的维生素和矿物质,还能分解有毒有害的化学物质。有利于人体健康的微生物会利用数量优势挤走有害的微生物,或者分泌杀灭后者的化学物质,从而保护我们。它们产生的物质会影响我们身上的气味。它们还是我们生命中不可或缺的存在,我们把许多生命运作环节都“外包”给它们处理。它们指导我们身体的构建,通过释放分子和信号引导器官形成;训练我们的免疫系统,教会后者区分敌我;影响神经系统的发育,甚至可能影响我们的行为。它们为我们的生命做出了多种多样且影响深远的贡献,不曾漏掉任何一个角落。一旦忽略了它们,我们观察生命的视野就会像透过钥匙孔窥看一样狭窄。


人类是地球上最脏的生物,颠覆你的感官!

我们不厌其烦地刷牙、洗脸、冲澡,日复一日,总以为会干净些,但事实并非如此,现代生活方式从未改善过我们自身的卫生状况。Discovery纪录片《World's dirtiest man》雪上加霜,用真相告诉我们:自己仍是地球上最脏的生物。

(有洁癖的同志请自行把握是否继续阅读)


每天早上洗完脸、洗完头就觉得清爽十足?然而有些深藏其中的寄生虫,你永远洗不掉。额虱,俗称「额头蛛」,它们仍然活蹦乱跳,在你的头皮和眉毛上不知疲倦地交配、产卵。


如果把强力胶带粘贴在皮肤上再猛地撕下,你或许能捕获一些额虱,虽然用肉眼还是无法看见这些恐怖的生物。但将胶带放置到显微镜下,就能看见一只又肥又大的额虱,努力地挣扎着。


这些寄生虫长长的、软软的,左右两侧各有四支足,当它们不在一起交配繁殖时,就会拱到你的毛囊中,以你的头油为食。场面一度无法描述,然而这还只是上千只中的一小群罢了。


卫生间是人类自认为能够排污除秽、涤净尘埃的圣所,然而实际上它与卫生并无半点交集。热带雨林往往透露着一股原始、混沌的气息,你的卫生间也差不多。

很久很久以前,我们在旷野上尽情飞翔,后来我们转战污浊不堪的茅坑,如今我们终于用上了光洁靓丽的马桶。殊不知这马桶却是塞满大肠杆菌、葡萄球菌的意大利炮,随时准备干你一炮。


当你心满意足地按下冲水,那些排泄物被马桶吞下、消失不见;但与此同时,马桶也偷偷化身一座看不见的火山,混杂着屎尿的细菌喷薄而出。惨痛的事实在紫外线灯的照耀下一览无遗。


冲水的一瞬间,马桶内的气旋可将大量细菌、微生物卷起,扶摇直上天花板,并能在6米的高空中持续悬浮数个小时。是的,你看不见,但此时此刻的你确实已经被一种不可描述的物质所包围。


不仅如此,你的牙刷、剃须刀,一切置放在卫生间内的洗漱用品,都会受到严重污染。此时刷牙,难道不就等于吃翔?


而用剃须刀刮胡子的原理就是不断破坏皮肤表层,这恰好让之前落到刀片上的细菌趁虚而入,带着你的排泄物,深入肌肤。


长此以往,定会摄入大量马桶细菌,进而损害脑细胞或影响肝脏的正常运作。所以,还是尽量将洗漱用品搬出卫生间,或者每次冲马桶都盖上盖子,后者似乎更加反人类。


你可能还会时不时地嫌弃狗脏,但你真的比它们干净吗?看在狗子们赤身裸体的份上,为了公平起见,只需对比一下各自体内的细菌含量即可得出相对客观的结论。人和狗同时用舌头舔舐一块玻璃的正反面,作为采样。


此处引入一台专业细菌水平测量仪,采样的测量数值为0-10时,表示细菌、微生物数量较少或正常,大致安全;数值为11-30时,表示数量中等偏上;而一旦数值超过30,就代表着数量爆棚,如果这个水平的采样出现在某家餐厅的餐盘上,它绝对就离停业整顿不远了。


最终,狗的数值为22,而人类则为31,比狗足足多了近40%。


别看人家哪都舔两口,但就是比你干净。


不过狗虽然大体上比你干净,但它们也有几手绝活,一些人类没有的寄生虫,这些寄生虫往往会在接触中更换宿主,悄悄住进你的体内。


蛲虫就是其中一种,它们会在你的肛门处产下密密麻麻的虫卵,然而这一切你都完全感受不到。这些蛲虫会让你的菊花发痒,并会在半夜里跑出来探索世界。有时候你觉得痒痒,一挠之下就又会把那些卵带回口中,陷入无限轮回。


就算你不同狗接触、玩耍,也会有很大几率获得他们身上的寄生虫。因为总有些辛勤的搬运工,会慷慨地往你的食物上加些料。

它们会先吐出刚刚吸食的粪便酵素,用来软化人类的食物,有苍蝇哥吃的,就有你的份。所以你在吃东西时,既等于在吃翔,又等于在吃苍蝇的呕吐物,其中还夹杂了各种寄生虫,可谓情谊无双。


还有很多人喜欢吃生鱼片,其实鱼类体内也有数不尽的寄生虫大军。其中光是「线虫」就有好几百种,克苏鲁风味十足。


如果你视力够好,下次吃生鱼片的时候,说不定就能揪出几条来,身材苗条、婀娜多姿。


而如果你只顾着狼吞虎咽,那么你极有可能在喉咙中的食物残渣中,发现线虫的身影。


这些寄生虫有一个很迷人的特性,那就是他们只有在活体宿主体内才会交配、产卵,吃下生鱼片之后的故事,大概就是子子孙孙无穷尽吧。


健身房已经成了越来越多人的日常,锻炼完洗个澡简直美滋滋,但在此期间,你留下的汗水已经滋生出了无数细菌、微生物。


细菌和微生物喜欢你的汗液,它们以你的汗液中的氨基酸为食,等待时机成熟后,再牢牢寄生到你身上。


做瑜伽时,表面上你尽力拉伸韧带、触碰脚部。你不知道的是,你的每只脚都有250000个汗腺,侵泡在脚汗中的细菌早已根深蒂固,你的一举一动都相当于在给细菌做按摩。


而你的脚之所以会臭,也是因为这群细菌吃饱了,在你的脚丫子上胡乱地放屁,释放臭气。还有些寄生虫或真菌在成长之后,会以活体血肉代替汗液为食,香港脚、脚气就是这么来的。


健身房的这些器材哪一个不是经历过不同汗水的反复洗礼?讲道理,它们比你的马桶还要脏上几千倍。


此外,打喷嚏、咳嗽都是无法避免的事,但似乎没人意识到这到底有多脏。人在咳嗽的瞬间会向前喷射出大量细菌,这些细菌会以80km/h的速度扑面而来,想躲大概不太容易。

打喷嚏来的更加汹涌,大力喷出的细菌会夹杂在各种体液中,每秒能喷出5000个小液滴,并以时速160km撞毁在你身上,酥酥的,仿佛加了速的春雨。


针对被喷射区域进行采样后,可以测量出咳嗽会使你体表的细菌水平高达38,而打喷嚏更是直接飙上了45。车厢或机舱内部,如果人人都打一个喷嚏,那估计你离病倒也不远了。


当你与细菌、寄生虫玩耍了一天后,总算能洗个澡、上床睡觉了。可就算如此,床上还是有一大批尘螨等着你来喂它们,你的身体上每小时会脱落500000万片皮屑,这是它们最爱的美食。


一张成年人的床铺上寄生的螨虫,能在一夜之间拉出3000万坨屎。不知今夜,你会梦到些什么?



假如人类灭亡了,那么接下来统治地球的生物是什么?

在人类控制地球的短短五百万年中,地球环境发生了翻天覆地的变化,大量的生物由于人类生态的破坏而濒临灭绝,人类造成的各种污染,如水污染、空气污染和废物排放,使地球的净土逐渐消失。


那么,如果有一天人类从地球上消失,什么样的生物将接管地球,它们是否也会对地球环境造成不可弥补的破坏?科学家们认为,这种生物虽然并不显着,但它的力量比人类更可怕,如果它们接管地球,地球上的所有生物都无法逃脱它们的"魔爪"。

这种生物是一种蠕虫。蠕虫是通过肌肉收缩而蠕动的多细胞无脊椎动物,因此被称为蠕虫。据不完全统计,世界上有100多万种蠕虫,广泛分布在淡水、海洋和陆地上。

在动物分类方面,蠕虫曾被认为是一类独立的生物,但随着分类学的不断发展,人们逐渐认识到蠕虫实际上包括扁平动物、连接动物和与人体有关系的新动物。


蠕虫一般为管状,圆柱形,大小从几毫米到几米不等,有些寄生蠕虫甚至可以超过一米长。

作为土壤调节剂的一员,蠕虫寄生在人类和动物身上,这是生态系统中一个非常重要的环节,但蠕虫不仅能带来好处。

蠕虫分布广泛,从海洋到陆地,甚至在动物中。这种生物和它的名字一样,可以"无处不在",但蠕虫也能带来可怕的疾病和破坏宿主的身体。

科学家们担心的是,如果蠕虫真的成为地球的下一个霸主,那么所有的动物都可能被蠕虫寄生,变成一具"行尸走肉"。


最可怕的是,地球上第一次物种大规模灭绝是由大约5.5亿年前的蠕虫引起的,这是不可想象的。

深海泥中蠕虫的蠕动行为导致土壤中养分的过多释放和动植物的疯狂生长。同时,由于物种的急剧增加,这一过程也会导致过多的二氧化碳排放到地球上,从而导致全球变暖。

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