既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什麼不朝高體溫進化?

小靜遊戲解說


進化都是被逼的。當我們遭遇的病毒能夠殺死足夠多正常體溫的人類,只留下體溫稍高的,讓高體溫成為遺傳優勢的情況發生,那麼進化就開始了。然而我們現在還是這個樣子證明,我們的祖先在這條路上所遇到的全部困難我們這個樣子就足以應對了。


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蝙蝠之所以能夠攜帶眾多病毒,其中很大的一個原因就是,24小時都處於“發燒狀態”,作為唯一具有飛行能力的哺乳類動物,蝙蝠的新陳代謝速度非常快,這也意味著蝙蝠體內的細胞更新速度很快,細胞更新速度越快,就越容易出錯,生物就越容易死亡,但是蝙蝠不一樣,它進化出來了DNA損傷修復超能力,保證細胞更新不會出錯,這也讓蝙蝠具有了超高的壽命,它們擁有不合常理的超長平均壽命——30年,比大小相似的哺乳動物壽命長得多!

而且隨著新陳代謝水平的提升,體溫也會升高——這就像發燒一樣可以縮短疾病的存活時間,增加大多數動物存活的概率。而更高的體溫可以激發許多免疫反應,包括產生更多抗體,但是除了蝙蝠以外,所有的生物都不能處於常態發燒階段,只有蝙蝠可以說永遠處於40度發燒狀態。因為不具備蝙蝠的DNA損失修復超能力。

人也是如此,人是恆溫動物,人體的正常溫度大概恆定在36.2~37.3攝氏度之間,如果超出了這個範圍人類的免疫系統全開模式也是“發燒”,這是為了用高溫消滅多數病原體的應激身體狀態。

健全的免疫系統主要有三大功能:防禦功能——保護機體不受損害,幫助機體消滅外來的細菌、病毒以及避免發生疾病;穩定清潔功能——不斷清除衰老死亡的細胞,保持體內的淨化更新;監控功能——及時識別和清除染色體畸變或基因突變的細胞,防止腫瘤和癌變的發生。

人體的免疫系統共有三道防線,第一道就是皮膚,在免疫細胞開始工作之前,絕大多數病原體就難以越過皮膚這道障礙,但是皮膚上開了很多孔,比如眼睛,嘴巴,鼻子,這些地方可以用粘液困住病原體,然後通過纖毛擺動將病原體送出體外,要不然就是富含各種酶,讓病原體難以生存,酸鹼性的消化液對病原體來說也是很可怕的存在。

然後就是是由吞噬細胞等非特異性免疫細胞組成的,這些免疫細胞並不能特異性的識別入侵機體的外來物,但可以識別異物和本體的區別,然後包裹吞噬異物,釋放自身細胞內的消化酶,希望能溶解消滅異物。第二道防線可以幫助我們抵禦生活中的大部分細菌。

最後就是特異性免疫。入侵部位不同,參與特異性免疫的細胞和免疫因子也不同。人體的免疫系統一旦全開,人體就會處於常態發燒階段,而這樣對於沒有蝙蝠一樣的DNA損傷修復超能力的人類來說,是承受不了的。

首先是免疫系統超負荷工作,作戰能力下降,身體的自身免疫力就不足以控制細菌病毒的感染了,一些可能或者隱藏的病毒會隨機發作。

到時候會引起機體代謝紊亂,抑制功能失調,胃腸功能紊亂,神經功能障礙,心功能不全,腦細胞損傷等等危害,可引發幻覺、抽出,甚至休克。所以免疫系統24小時全開,人體體溫達到了42℃及以上,人可能會在數小時之內死亡。

另外就是免疫系統一旦全開,就容易敵我不分,人體將會對許多物質過敏,至是空氣,這種情況下人體會在短時間內觸發嚴重的全身性過敏反應,導致過敏性休克,嚴重時將會死亡。

醫學上有一種非常罕見的水過敏症,患者會對水中某些離子有較強的排斥性,皮膚一碰水就會產生疼痛和灼熱感,並引發紅斑紅疹。患者不能游泳不能出汗不能洗澡,

人的進化不是隨心所欲的過程,這是一個有選擇性的過程,人類在進化過程中所需要克服的也不僅僅是病毒,還有許多其他的事物,所以需要平衡各方面,不可能進化地非常完美,人體的免疫系統其實已經非常強大。


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你可能對進化這個詞有所誤解,進化是物競天擇,適者生存沒錯,但也不是想往哪個方向進化,就能往哪個方向進化。要是能這樣隨心所欲的進化,人類早就進化成蝙蝠俠,一抖翅膀滿天飛,飛行的同時隨便也解決了體溫的問題。

體溫升高,免疫力增強,也沒錯。你也可能最近聽到太多蝙蝠百毒不侵的故事了。蝙蝠就是個飛行的病毒庫,隨身攜帶上百種病毒,從狂犬病毒,到SARS、埃博拉病毒,各個都是讓人聞風喪膽的存在,但蝙蝠卻能百毒不侵,這就歸功於其高體溫以及強大的免疫系統。

蝙蝠是地球上唯一能飛的哺乳動物,想要飛起來,那消耗的熱量之大,可想而知。蝙蝠飛行時,心率號稱可達1000詞每分鐘,這樣高強度的運動使得蝙蝠的體溫,日常維持在40度及以上。蝙蝠只所以稱為流動的病毒庫,而自身不受影響,它高體溫下的強大免疫系統可以控制病毒的繁殖,能夠在有限的程度和病毒共生。

而我們人類只有在發燒時才能提高體溫,發燒相當於最高級別的動員,讓免疫系統開組馬力,在這期間要麼免疫系統把病毒殺掉,要麼高燒把自己殺掉。就像下面的對話一樣:

人類:免疫系統,為什麼我發高燒了?免疫系統:我提高了你身體的溫度,因為病菌無法在高體溫下存活很長時間。我:可是我也無法在高燒下,存活很長時間啊。免疫系統:我打賭病菌比你先死,如果賭輸了,那麼希望下輩子還有機會合作。

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高體溫,會造成高新陳代謝速度,高能量消耗,高機體器官損耗,結果是,壽命縮短



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道高一尺,魔高一丈,這應該是這個問題最簡單有效的答案了吧。

從38億年前誕生出生命開始,億萬的生命物種都在因為地球區部溫度環境的不同而進化及擁有適應不同溫度的能力。

比如說羅非魚適合在二三十度的環境下生存,而像鱘魚這樣的冷水魚則適應了在十度以下都環境生存。如果將這兩個物種生存的環境調換,那麼這兩個物種都會死亡。

這說明了什麼呢?其實這只是說明了在溫度為37℃的小範圍值內,擁有著適合這個範圍生存的病毒或者是存在的其他有活性的生命物質,可是低於或者是高於這個溫度範圍的呢?

比如說,假如我們進化到60℃的體溫,那結果會怎麼樣?

首先適合生存在現在的37℃的那些病毒或者活性物質是不可能再感染到我們的身體了,可是,適合生存在60℃的病毒呢?你能說它們不會來感染我們嗎?

現在,我們肯定的是,生存在37℃的病毒有可能會感染我們,但我們也能肯定,適合生存在60℃的病毒肯定是感染不了我們的,因為它們根本就適應我們現在的身體環境。

所以說,假如我們往高體溫的方向去進化,這也只不過是讓我們的身體從一個37℃的病毒環境去到了一個37℃以上的環境而已,這升溫與不升溫並沒有什麼本質上的區別,畢竟在合理的範圍之內,每一個溫度值上都有其最適應的病毒存在。


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既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什麼不朝高體溫進化?我們知道一些細菌病毒等病原體都有著自己的適應條件,高溫環境、強紫外線環境以及人類的消毒物品等對它們都有一定的抑制作用。那麼有人可能就會想,為什麼人類不進化出高體溫,這樣就可以自然的免疫所有病毒了?

這個問題其實很有意思,我們一點點來思考一下。首先說生物進化論,在很多人的理解中生物的進化是有方向的,就是朝著“十全十美”的方向進化,也就是從人到神的一個過程。但實際上並非如此,生物進化的前提是有基因突變或者變異,這些變異的基因表達出不同的性狀。而在自然的環境中,某種性狀更利於存活,因此就被自然所選擇下來。

例如長頸鹿脖子為什麼那麼長?從進化論的角度來考慮,因為基因突變先出現了脖子長的群體,而自然環境的變化食物大量減少,只會脖子長的個體才能吃到更高處的食物,而脖子短的食物不夠就被餓死了,因此長久以往脖子長的長頸鹿基因遺傳下來。還有一種錯誤的理解方式,就是拉馬克的用進廢退學說,他認為長頸鹿的長脖子是因為用的多。


從上邊也可以看出來進化的過程實際上是適應環境的過程,那麼我們為什麼沒有進化出高溫體制來進行阻殺病原體?這還要從幾個方面來考慮,首先是我們現在的免疫系統是否是不堪一擊?這個問題大家都很清楚,人類的免疫系統足夠強大,其實可以應對很多的細菌和病毒入侵,方式就是通過發高燒。並且我們並非時時刻刻都有病毒入侵的,如果一直處於高溫狀態並不合理。



身體溫度並非是想提高就能提高的,需要細胞提升新陳代謝的速度,而這個速度的提高一般就意味著壽命的變短,因為細胞分裂複製的次數是固定的,新陳代謝越快消耗越大,我們的壽命會變短的。在人類的進化過程中身體已經找到應對病原體的方法了,那就是免疫系統。我們在進化的同時,實際上病毒也在不斷的進化。你想著把體溫提升到40攝氏度,那麼病毒最終就可能進化到適應這樣的溫度。


用高溫來抑制病毒在自然界中有一個最典型的例子,那就是蝙蝠,這是翼手目動物的統稱,大約共包含1200種,它們也是哺乳動物下僅次於齧齒目的第二大類群。也是唯一具備飛行能力的哺乳動物,實際上正是需要飛行,同時體型較小散熱較快,因此蝙蝠需要有超高的新陳代謝速度,蝙蝠的心臟每分鐘可以跳1000下,正常體溫可以達到40攝氏度,這些都是為了飛行能力。

而恰巧這樣的高溫體制也讓蝙蝠成為了大多數病毒的自然宿主,什麼是自然宿主?這就意味著宿主是可以和病毒共生的,蝙蝠的壽命最高可以達到30年,這在它們那個重量級的絕對是超高壽命。科學家在數百種蝙蝠身上共發現了大約4100多種病毒,現在的新冠病毒的源頭大概率是蝙蝠。而其他一些常見的如埃博拉病毒、馬爾堡病毒、SARS病毒等等都來源於蝙蝠。


每種生物都有自己應對自然的辦法,都不是十全十美的,並非是缺什麼就會進化出什麼?那豈不是比神仙還厲害了?



科學黑洞


體溫升高,新陳代謝就要加快,體溫每升高一℃,體液丟失3-5ml/kg,心率加快12-15次,呼吸加快10次左右,要想增加到40℃,人基本都不用活動了,100次左右的心率,50次左右的呼吸頻率,很可能因心動過速,過度換氣,體液丟失而休克,死亡

人畢竟不是蝙蝠,人的機能不知道是蝙蝠的多少倍,要維持如此強大機能的運轉,每一項都是經過進化後巧妙設計了的



張醫生的朋友們


沒有醫療藥物之前,人是有著濃密毛髮的,少毛可以看做是進化比較徹底的人。有濃密毛髮的時候病毒並不比今天少,人類頻繁感染,體溫較高,多在37.2度以上,新陳代謝快,但對於大腦和壽命無益。當衣服出現時,毛髮減少,大腦獲得有利發展,代謝減慢壽命增加,用藥物和其它手段抵禦病毒和細菌。我們已經跟化學和機械深度結合,例如生孩子已經依賴外科手術,疾病已經依賴穿刺靜脈注射。這種高度依賴加強了人類生存優勢,但也像大熊貓和竹子的關係,一旦竹子變化熊貓大批滅亡。這種結合更讓人憂愁的是還存在迭代,第一代技術生產出第二代,目前是依靠層層技術生產的第n代,如果出現文化知識斷層,已經沒有n代前技術人們一夜回到解放前。例如假設美國登月成功,那麼當時先進的火箭技術已丟失。目前我的體溫都不是36.5以上,而是經常在35.6-36.5之間,體溫降低的速度也發展太快,這條進化之路選對了嗎?我們早已是科技文化的產物,所以猩猩是無法進化到人類了,我們處於進化加速度中。


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既然體溫升高能提高免疫力,那人類為什麼不朝高體溫進化?

任何一種得以長期生存的生物,都會基於自身的生物學特徵實現對環境最大程度的適應。

俗話說,有一利必有一弊。

適應,本質將就是利與弊的平衡。

生物的體溫也是一種“利益最大化”的適應。

本問題涉及的體溫與免疫反應性(國內通常稱免疫力)也同樣不例外。

體溫升高的確可以提高免疫反應性

這一點獲得了越來越多證據的支持。

發燒,是動物對付微生物感染的一種生理性反應。

研究發現,發燒造成的核心體溫(深部體溫)1°C至4°C的升高,可以大大提高遭遇感染時的存活率;相反,如果使用退燒藥來硬性退燒,反而增加死亡危險。

比如,在流感感染者的研究發現,使用退燒藥降低體溫,可以導致流感人群死亡率增加5%,並增加重症住院的比例。

動物實驗也有類似發現。

比如,對感染牛瘟病毒的兔子使用阿司匹林退熱,死亡率達到70%。而任由其自然發燒組死亡率只有16%。

研究還發現,不止是溫血動物在遭遇感染時可以通過體內神經內分泌調節來啟動發燒這種戰時動員機制升高體溫,即使是冷血動物,也觀察到在遭遇感染時會通過行為改變——曬太陽——來尋求升高體溫,哪怕這種行為可能會極大地增加被獵食的風險也在所不惜。

至於升高體溫的保護機制,目前認為有兩種:

一種是調動免疫系統的反應性。這一點已經得到大量實驗的證明。

另一種是,發燒可以直接抵禦病原體的入侵。

道理很簡單,病原體也是生物,它們也有其自身的最佳適應環境。

就溫度來說,微生物普遍喜冷惡熱,在相對高溫環境更不活躍,感染力隨之可能降低。

恆溫動物不惜代價維持高體溫的一個“動機”(提高適應性)就是降低被微生物寄生和感染的風險。

這一點在防止真菌方面最為突出。

隨便檢查一種爬行類動物的身上都會有無以數計的真菌存在或者感染。而恆溫動物身體上攜帶或感染的真菌就少得多得多。

而當從原本就高的恆溫進一步發燒時,會進一步增強抵禦感染的能力。

比如,研究發現,40-41°C的高溫,會降低脊髓灰質炎病毒在哺乳動物細胞內複製速率200倍以上。

維持高體溫,以及通過發燒進一步升高體溫,都需要巨大的代價

世界上沒有免費的早、午、晚餐。

恆溫動物維持高體溫本身就需要付出極高的代價。

這種代價之一,就是需要消耗大量的熱量,也就意味著需要攝取大量的能量物質。

除了近現代科學技術高度發達下的人類外,不管是什麼動物要獲取維持生命活動——其中對恆溫動物來說,最主要的就是維持核心體溫穩定——所需要的食物都不是容易事。

所謂“鳥為食亡”,說的就是這事,為了獲取能量物質,甚至可以不惜犧牲生命。

如果需要發燒進一步主動升高體溫,則需要進一步大幅度增加能量消耗作為代價。

比如,恆溫動物體溫每升高1°C,新陳代謝率就會提高10%~12.5%。

假設一種動物,在目前體溫基礎上,再升高1°C,那麼,整個生命期間代謝率都要提高10%~12.5%,這是何等沉重的代價。

再者,體溫也不是越高越好。

研究已經證實,超過42℃的溫度對人類就會造成傷害,被稱為傷害性高溫。

如果你想驗證,非常簡單,把手泡在42℃水中,時間長了就會感到疼痛;低於42℃,就不會疼痛。

科學家已經從分子機制上證明了這一點,即42℃是所謂辣椒素受體(TRPV1)的感受溫度,而只有傷害性感覺神經上才分布有TRPV1受體。

另一方面,人發燒時的最高體溫也存在“天花板”效應,這個天花板就是42℃。

當體溫失去調節後,比如熱射病,體溫升高才會超過42℃,才會造成傷害甚至死亡。

因此,生物適應環境的一個最基本原則就是高效和節省。

就人體基礎狀態和發燒所能達到的體溫來說,“恰好就好”,而不是越好越高。

恆溫動物維持高體溫另一個動機是可以最大限度提高能量利用效率。

這一點,在需要連續高能量消耗的鳥類體現的淋漓盡致。這也是鳥類體溫普遍高於其他動物,在長距離飛行時,體溫可以達到和超過43℃的原因。

目前記錄到的鳥類最高體溫是一隻白冠麻雀的47.7℃

和一隻藍胸鶉的47.0℃。

即使是不會飛的土雞,體溫也常年在38℃以上,甚至可以高達43℃以上。

據說,打雞血就是因為上海醫生俞昌時在1950年代偶爾發現雞肛門內體溫可以高達43℃,認為雞可能具有更高的生命活性,打雞血就可以激發人的生命活性。

對於人類,沒有鳥類連續飛行那麼高的能量消耗要需求,體溫也不需要比目前的更高。


掙脫枷鎖的囚徒


因為人類運動越來越少,所以體溫一直在降低。幾十年前正常體溫37攝氏度。現在正常體溫36.6攝氏度,降低了0.4度。而蝙蝠正常體溫40度。因為蝙蝠每天拼命在飛。人體每降低1攝氏度,免疫力降低30%,而且低溫有利於癌細胞生存。所以要變熱性體質就要每天做運動。


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