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鼠疫是人類歷史上最嚴重的瘟疫之一,忽略小型鼠疫,人類歷史上的三次鼠疫大爆發,累計造成超過1.35億人失去生命,當瘟疫爆發時浮屍遍野,一些千年古都化為一片空城,而這些災難的罪魁禍首就是鼠疫桿菌。本期內容就跟您聊一聊,“超級殺手”鼠疫桿菌為何會出現。

35億年前,結構相對簡單的細菌,成為了地球上誕生的第一種生命。因為原始地球的大氣中沒有氧氣(氧氣極易與其他物質結合生成氧化物),所以最初的生命都是自養型細菌,它們漂浮在地球溫暖的原始海洋中,只需要利用二氧化碳和陽光延續生命,其中一些細菌可以為地球,帶來源源不斷的氧氣。在接下來的很長一段時間,細菌一直是地球唯一的主人,即使到今日,細菌依舊是地球村一個不可或缺的成員。

在幾十億年的進化過程中,為了適應不同的環境,細菌的種類已經變得極其豐富多樣,如前文提到的自養型細菌。還有一部分為異養型細菌,它們需要透過分解有機物來維持生命,而這個過程就解決了地球有機物的兀餘,如果沒有它們落葉、動物屍體會永久存在。

12億年前,經過20多億年的積累,地球的氧氣濃度,已經足以支援完成更加複雜的生命活動,多細胞生物逐漸出現,一直髮展到六億年前,各種大型生物以爆炸性的速度湧現,被譽為“寒武紀生命大爆發”。在這個過程中,一些細菌為了更好的生存,與大型生物維持寄生或者共生的關係,它們在一些重要生命活動中,發揮了不可或缺的作用。如在我們人體內,細菌的數量與細胞的數量幾乎相當,它們幫助身體進行消化、生長和防禦,而這也為細菌提供了更“舒適”的生存環境。2011年,美國加州理工學院一個研究小組,證明了人體內的一些共生細菌,可以直接操縱免疫系統,來抵禦“外敵”入侵,可以說它們是人類潛伏的“戰友”。

當然,並不是所有的細菌,對人類都是友好的。由於細菌繁殖的速度非常快,通常20至30分鐘就會複製分裂一次,如果以20分鐘分裂一次進行估算,不考慮死亡,那麼一個細菌,一天後就變成了4.7乘以10的21次方個細菌。這是一個非常龐大的數量,而分裂的過程中可能會出現偏差,從而獲得一些“新”的能力,也許這個能力對人類就不會非常友好。例如我們前文提到的鼠疫桿菌,曾經是一種假結核耶爾森菌,雖然可以感染的動物種類相當廣泛,但只會造成一些輕微的腸胃問題。

但為了自己及後代更好的繁衍,在一些病毒和其他細菌的作用下,“耶爾森菌”獲得了全身致病性的基因,這是因為細菌的遺傳物質,沒有細胞核膜的保護,非常容易受到干擾,甚至加入一些其它細菌病毒的基因,這就是一個突變的過程。又如為了不被跳蚤體內消化酶殺死,它們進化出了騙過消化酶識別的基因,適應這個環境的細菌得以存活,這是一個篩選的過程。如此經過長時間的進化,大約在1萬年前,“耶爾森菌”中的一個造成肺病的基因發生突變,讓它具有了高傳染性,“超級殺手”鼠疫桿菌就此形成,隨後他們一直儲存在自然界之中,並逐漸積蓄實力。既然殺手已經出現,那麼是誰給殺手下達了命令呢?

隨著現代研究的越來越深入,人們逐漸發現鼠疫桿菌可以在土壤中,以“休眠”狀態存活,並可以進入一些植物體內,它們通常生活在植物根部,這成為了鼠疫桿菌在自然界的主要存在方式。於是有科學家推測,當自然界某些條件發生變化時,鼠疫桿菌可以透過根進入植物地上部分,齧齒類動物透過取食帶菌植物而感染,造成動物間鼠疫流行。雖然這一理論目前還只是假說階段,缺乏一些更加直接有力的實驗證明,卻給了我們一個全新的研究思路。而且值得一提的是,三次鼠疫爆發,第一次因年代久遠難以考證,但第二三次爆發前,都存在嚴重的氣候變化,這無疑為這個假說提供了佐證。那麼鼠疫會是自然界的一種自我調節機制嗎?

現代微生態理論認為, 地球上沒有絕對的致病微生物, 現有的致病微生物,其實都是這些微生物在轉換宿主過程中,而引發的一種微生態學現象。也就是說,由於食物鏈的關係,微生物群可以完成從植物到草食性動物,再到肉食性動物的轉移。這種轉移有三種結局:第一種是雙方形成新的生態平衡,宿主與菌群幸福的生活在一起,第二種是生態失調, 導致宿主患病;而最嚴重的是第三種結局,外來細菌嚴重打破了宿主生態環境,造成宿主死亡或者微生物被消滅。

正常情況下,自然界各物種此消彼長,並不會出現重大問題,然而人類的出現,卻嚴重的干擾了這一秩序。如中世紀由於人口暴漲,大肆開墾新地,造成大量野外無處求生的鼠類向城區聚集,而城內臟亂環境造成鼠類大肆滋生,從而引爆了這場災難。數年後,大量人員發病死亡,導致商業人口流動被切斷,加上小冰期的到來,導致老鼠食物匱乏而大量死亡,缺少了宿主,細菌的蔓延和生長被控制,這場瘟疫終於停歇。

近代以來,人類研製了大量藥物,已經可以治療鼠疫,那麼未來呢?會不會出現一些新的病原體?每一次大型傳染病的出現,都會給人類造成重大傷亡,每一次疫苗的出現,又會將疾病打回原形,而若干年後新的疾病再次爆發,週而復始何時才是結局?也許這時人類應該反思,作為地球村的村長,人類真的起到了村長的作用了嗎?作為村長不能只顧著自己,也許兼顧大多數村民,照顧更多“戰友”,才是更為長久的發展道路。

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