动物给人类的致命礼物:病菌的演化与传播

2020-02-18     小智笔记

如果有什么东西在未来几十年里,可以杀掉上千万人,那比较有可能是个高度传染的病毒,而不是战争,不是导弹,而是微生物。

—比尔•盖茨

有一个事实我们必须清楚,现在人类的许多传染疾病源自于动物。现在宠物盛行,大多数人都喜欢在家里养猫、狗之类的宠物。我们有些人会从宠物那里得到传染病。

通常,这些疾病可能只会导致我们身体稍微的不适,但有些则会发展成为会我们身体健康产生巨大威胁的疾病。

纵观人类历史,在整个近代史上,人类的主要杀手是天花、流行性感冒、霍乱、瘟疫、疟疾、肺结核和麻疹,它们都是从动物身上的疾病演化而来的传染病。

第二次世界大战前,战争受害者死于传染疾病的比死于战斗中的多。过去战争史上有一个事实就是:战争中的获胜方并不总是拥有优秀的将军和武器装备精良的军队,而是那些携带有可以传染给敌人病菌的军队。

人类疾病源自动物这一问题是今天威胁人类健康的一大潜在因素。想想艾滋病,那是一种传播速度非常快的人类疾病,有关研究表示它是从非洲野猴体内的一种病毒演化而来。



一、从病菌的角度去考虑疾病问题,全方位了解病菌的传播方式

我们怎样才能消灭这些对人类产生巨大伤害的病菌呢?我们知道,知己知彼,方能百战百胜。同样道理,在我们的医学中,想要打败病菌,必须要多方面了解病菌。

要知道,病菌同我们人类一样都是自然选择的产物。病菌以各种神不知鬼不觉的方式让我们生病,比如使我们持续高烧或腹泻呕吐。从理论上看,病毒这样感染我们人类是一种令人费解的事,因为病菌杀死了我们就等于杀死了它自己,因为我们人类是它们的宿主。

从根本上说,病菌的演化和其它物种没什么区别。它也是符合达尔文进化论里所阐述的原则:物竞天择,适者生存。病菌在演化中所选择的是传播性和存活率较高的病菌个体。

病菌经过千百年的发展,已经演化成了各种不同的方式,从一个人传染给另一个人,以及从动物传染给人。传播能力强的病菌繁殖的后代也多,这就是自然选择的结果。我们疾病的许多症状,实际上就是病菌在改变我们的身体机能以便使我们能传染给其他人所表现的方式。

病菌传播最不费力的方式,就是等待着被动传染给下一个受害者。有些病菌等待一个宿主被下一个宿主吃掉。

沙门氏菌就是因为我们吃了已被感染的蛋或肉而感染上的;感染上旋毛虫病的寄生虫是因为吃了未煮熟的有病菌的猪肉;喜欢吃寿司的日本人和美国人有时是因为吃了吃鱼片而被感染线虫肉芽病的寄生虫。这些寄生虫都是从被吃的动物传染给人类的。但新几内亚高原上发生的一种库鲁病通常是由一个被吃的人传播给另一个人的,这种病是通过人肉传播的。

有些病菌的传播则是通过在昆虫的唾液中“搭便车”的方式。这个昆虫咬了原来携带病菌的宿主,然后去寻找下一个新的宿主。这种昆虫可能是蚊子、跳蚤或虱子等,它们分别传播疟疾、瘟疫和伤寒等。

其它一些病菌会通过改变宿主的结构和习惯,来加速自己的传播。从我们人类的角度看,得了由梅毒之类的性病而引起了外露的生殖器溃疡是一种不太光彩的事。然而,从病菌的角度看,它们是用了一种有利于它们传播的手段,去获得宿主的帮助把病菌移入新宿主的体内。天花造成的皮肤损伤,同样是通过直接或间接的身体接触来传播病菌的。

流行性感冒、普通感冒和百日咳病菌所使用的策略就更加厉害了。它们会诱使受害者打喷嚏或咳嗽,从而把病菌通过受害者的唾液向其他人喷去。同样,霍乱病菌通过使受害者大量腹泻,从而把病菌送入健康人引用的水源。还有众所周知的狂犬病毒,这种病毒不但进入被感染的狗的唾液中,而且还驱使受害的狗疯狂的乱咬,使得被咬者受到感染。

因此,从我们人类的角度看,生殖器溃疡、腹泻和咳嗽都是病的“症状”,但从病菌的角度看,这就是它们传播病菌的方式和演化策略。

二、人类和病菌之间的相互博弈以及流行病的特点

通常,我们受到病菌感染的最常见的症状就是发烧,发烧就是我们的体温会高于正常人类的体温。其实,体温的高低是受到基因控制的,并不是无缘无故发生的。正因为我们体内有病菌,身体的机能会升高我们身体的温度去试图杀灭病菌,病菌是怕高温的。

我们身体的另一个反应就是动员我们身体的免疫系统去抗击病菌,我们的白血细胞和其它细胞会积极的去杀灭病菌。我们的身体在病菌感染的过程中逐渐形成了特定抗体,那我们在痊愈后就有很少的几率再次受到同类病毒的感染。

我们根据经验都知道,有些病如流行性感冒和普通感冒,我们患上康复之后,仍很可能再次感冒。我们身体形成的对感冒的这种抗体就属于暂时的。对其它的一些疾病,包括麻疹、流行性腮腺炎、百日咳和现在已被人类战胜的天花,我们一旦被感染,然后痊愈后,身体产生的抗体就会使得我们获得终生免疫。这就是为什么我们有时需要打疫苗的原因:使我们获得抗体,以免被感染。

但是,有些病菌比较“狡猾”,它们可以针对抗体来进行不断演化和改造自我的形态,使得我们无法形成“一劳永逸”的抗体。

病菌演化的结果和目的就是要感染我们的身体,以我们体内的养料为食物。一旦原来的受害者去世或产生了抵抗力,它们要想存活,就必须到另一个人身上,因此它们就让自己在受害者之间进行传播。我们人类为了对抗和消灭这些病菌,研制出了各种疫苗和药物,但病菌也不断在进化和变异来使自己存活。我们和病菌之间一直在进行着这场博弈。

现代医药的发展已经明显对病菌起到了抑制作用,在医药不发达的年代,病菌杀害了很多人类。

人类历史上最大的一次流行病是在第一次世界大战结束时发生的流行性感冒,这次感冒杀死了2100万人。1346年到1352年间,黑死病杀死了欧洲四分之一的人口,在有些城市的死亡率高达70%。

作为流行病有几个共同的特点:

  • 它们从一个受感染的人迅速传染给身边的健康人,结果就会使得与之接近的人短时间内一个个受到感染。
  • 它们都是“急性病”,短时间内你或者康复,或者就被病菌杀掉。
  • 康复的人群中有人产生了抗体,可能一辈子也不用担心再被同样的病菌感染。
  • 这些流行病往往只在人类之中传播,具有人传人的特征。

这些特点就造成了病菌一旦产生在人之中,就极容易在人群中扩散开来。那我们接下来看这些流行病是如何流行开来的。

三、流行病是如何流行开来的

病菌为了维持自身的存在,它们需要有足够多的人口,足够拥挤的稠密人口。如此,它们就能繁衍下去而不至于衰退甚至灭亡。

我们看一个典型的事例:

1781年,一场严重的麻疹流行病在一个叫做法罗群岛的岛屿上传播,但接着就消失了,之后该岛上便不再有麻疹发生了。直到1846年,一个受到麻疹感染的木匠从丹麦坐船来到岛上。厄运发生了,3个月之内,法罗群岛上的几乎所有人口都被麻疹所感染,有的人被病菌杀死,有的人活了下来,麻疹病毒又不知不觉的消失了。

有一项研究表明,麻疹可能会在任何少于50万左右人口的群体中自动消失。只有在人口数量比较多的地方,麻疹才会一次又一次的发生和入侵人类。

流行病的大量出现开始于农耕时代,因为农业比原始人群生存的狩猎采集的生活方式具有高得多的人口密度(平均高10倍到100倍)。另外,狩猎时期的人们是不定期更换居住场所,之前留下的排泄物上聚集的大量病菌和寄生虫,也就无法感染人。但跨入农业社会后,农民开始长期定居在一个地方,日久天长,排放的污物中产生的病菌就会进入到人的体内。

如果说农业的出现使这些病菌更加的“高兴”,那么城市的出现则给它们带来更大的喜悦感。毫无疑问,城市中的人口更加密集,更加有利于病菌的传播。特别我们人类发展到现代社会,超一线城市的人口都是上千万级别,如此高密度的人口数量给了病菌得以传播开来的有力条件。

四、动物朋友的致命礼物以及动物原病菌转化为人类疾病的四个阶段

我们先看我们所熟悉的传染病来自于哪些动物,见下表:

我们很多人和这些动物关系紧密,有人家里养狗,有人家里养猪等,我们有一天也许就会受到来自这些动物身上的病毒攻击。但这些来自动物身上的病毒入侵者会经过自然选择的筛选,只有能使我们人类患上疾病。我们把当前的一些疾病迅速的观察和进行总结,就可以看出动物原病菌转化为人类疾病的四个阶段。

第一阶段

第一阶段的病菌是我们从饲养的宠物和家畜那里直接得来的。

包括从我们的猫那里得来的猫抓热,从我们的狗那里得来的钩端螺旋体病,从我们的鸡和鹦鹉那里得来的鹦鹉热,以及从我们的牛那里得到的布鲁氏菌病。我们同样也会从野生动物那里感染疾病,例如猎人在剥去野兔皮时可能得的兔热病。所以这些病菌都处在向我们人类病原体演化的早期阶段。它们不能直接的从一个人身上传染给另一个人,甚至它们从动物身上传染给我们都实属罕见的事情。

第二阶段

第一阶段是属于不能人传人的阶段,那第二阶段就开始达到在人群中传播的地步了。

然而,这个阶段的流行病由于几个原因而消失了,比如因为周围的每一个人都已得过病了,有的获得了免疫力,有的死去,病随之消失;或者是被我们的医药完全抗拒,治愈了已经患病人士。

1959年,有一种叫做奥尼翁—尼翁热的不明热病在非洲出现,它竟然感染了几百万非洲人。这种病毒来源于猴子,蚊子充当了传播“媒介”,传染给了人。然而这种病的病人会很快康复且不会再次复发,以至于这种病很快就消失不见了。

第三阶段

我们主要疾病的演化的第三阶段以动物体内的病原体为代表,这些病原体寄生在人类体内,但可能会伤害我们可能不会。

拉沙热是由一种可能来自啮齿类动物的病毒引起的,它的前途还十分难以预料。拉沙热是1969年在尼日利亚首先发现的,在那里引起了一种传染性很强的致命疾病。由于它的高传染性,出现一例这样的病例,与病例接触的人或场所就要关闭。情况比较清楚的一种病毒是莱姆病,它是由一种螺旋体引起的,老鼠和鹿携带的扁虱叮咬了人,这种螺旋体病菌就会从叮咬处进入人体。继而在人群中流行开来。

第四阶段

最后这一阶段,病菌演化成只有人类才会被感染的病原体。

这些疾病是在众多病原体在演化过程中的幸存者,这种自然选择后的结果表明这些病菌都有很强的感染力,它们都企图把自己转移到我们人类身上,虽然多数都没有成功。

在这些阶段究竟发生了什么,使得一种原本为动物所独有的疾病转化为了我们人类所独有的疾病?有一种转化涉及中间传病媒介的改变:如果一种依赖某种节肢动物为传播媒介的病菌要转移到一个新宿主身上去,这种病菌可能就不得不重新自己寻找新宿主。例如,斑疹伤寒最初是由老鼠身上的跳蚤在老鼠身上传播,这些跳蚤过不多久就能把斑疹伤寒从老鼠身上转移到人身上。最后,这种斑疹伤寒菌发现,人身上的虱子提供了一种效率高得多的在人与人之间传播的方式。

所以,病菌是随着周围情况的改变自身会进行相应的变异,它们的目的就是为了得到最大限度的存活和传播。

五、总结

现在人类的许多传染疾病源自于动物。在整个人类历史上,人类的主要杀手是天花、流行性感冒、霍乱、瘟疫、疟疾、肺结核和麻疹,它们都是从动物身上的疾病演化而来的传染病。

我们人类在与病菌作斗争的过程中,如果想尽可能的取得胜利,我们必须从病菌的角度去考虑疾病问题,全方位了解病菌的传播方式。病菌经过千百年的发展,已经演化成了各种不同的方式,从一个人传染给另一个人,以及从动物传染给人。传播能力强的病菌繁殖的后代也多,这就是自然选择的结果。

从我们人类的角度看,生殖器溃疡、腹泻和咳嗽都是病的“症状”,但从病菌的角度看,这就是它们传播病菌的方式和演化策略。

我们人类为了对抗和消灭这些病菌,研制出了各种疫苗和药物,但病菌也不断在进化和变异来使自己存活。我们和病菌之间一直在进行着这场博弈。现代医药的发展已经明显对病菌起到了抑制作用,在医药不发达的年代,病菌杀害了很多人类。

毫无疑问,城市中的人口更加密集,更加有利于病菌的传播。特别我们人类发展到现代社会,超一线城市的人口都是上千万级别,如此高密度的人口数量给了病菌得以传播开来的有力条件。

病菌是狡猾的,它会随着我们医药科技的发展和生存环境的改变去改变自己,从而使自己的利益得到最大化。但我们人类的医学和思想观念也在不断进化,在这场人类和病菌相互博弈的比赛中,我们相信人类终会取得成功。

参考资料:

1、邋里邋遢科学书:不得了的病菌,理查德·普莱特著

2、枪炮、病菌与钢铁,贾雷德·戴蒙德著

3、病菌的旅行,李凤善著

文章来源: https://twgreatdaily.com/zh-hans/hZ87YXABjYh_GJGV0Gj7.html