沃爾夫|病毒來襲:如何應對下一場流行病的暴發

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節選自|沃爾夫《病毒來襲:如何應對下一場流行病的暴發》

人類微生物庫縮減的幾大因素

作為當代人類,即使想到黑猩猩和波諾波黑猩猩,我們也一般將它們視為不起眼的物種。它們固然是有趣的動物,教給我們很多有關人類進化史的知識。不過它們已是瀕危物種,生活在處於邊緣地帶的森林裡,不會與人類相抗衡。儘管聽上去可能令人震驚,但情形並不一直是這樣。如果我們能看到幾百萬年前的世界,即大約是人類譜系與黑猩猩/波諾波黑猩猩譜系分離的那個時候,就會發現世界的面貌跟現在大不一樣。600 萬年前,世界是屬於猿類的。

當今世界有超過 60 億人口,約 10~20 萬隻黑猩猩和 1 萬隻波諾波黑猩猩。人類的足跡已經遍及地球的每個角落,而所有野生黑猩猩和波諾波黑猩猩的活動範圍僅限於中非。我們得想破腦袋去設想一個人類是少數民族的世界。然而在距今約 l 萬年的農業社會到來之前,人類的祖先的確有一段時期生活在那樣一個世界裡。

黑猩猩和波諾波黑猩猩不是化石。黑猩猩、波諾波黑猩猩和人類作為當代物種,從遠古時代發展至今,都發生了變化。但是,在大約 600 萬年前,當人類祖先嚐試向成為人類邁出第一步的時候,他們可能看上去更像黑猩猩和波諾波黑猩猩而不是現在的人類。那時候我們的親戚必定周身長滿濃密的毛髮。它們在地上時主要是四肢並用地爬來爬去,但大部分時間肯定待在樹上。它們的狩獵,如我們之前所見,是具有合作性和策略性的狩獵。但它們不會煮肉,除了樹枝簡單改制的工具,不會使用其他工具,並且主要在樹林裡活動。

當人類譜系發生變化,開始展示作為人類的一些特徵時,世界就變了模樣。使用草原也許並不算十分稀罕,如今連一些黑猩猩小群落也在利用森林和草原相間的環境,比如卡亞姆布拉黑猩猩。但是它們不可能長途跋涉來到這些棲息地,遠古時代在草原上逗留的是非主流的個體。

一群個體向新的區域遷移,通常是為了逃避激烈的競爭。正如人類祖先向熱帶大草原遷移,與其說可能是開闢新天地,不如說是發現了一處竟爭者較少的地方。這種棲息地的遷移通常會導致明顯的水土不服。人類的早期祖先進行遷移時,可能吃了很多苦,無法適應在草原上的生活,至少起初是這樣的。這就使人類的早期祖先命運多舛,其中可能包括人口規模的縮小,或者說幾近絕種。

要確定歷史上的人口規模,尤其是有文字記載之前的人口規模,無疑困難重重。但研究顯示,人類祖先的人口密度曾經很低,人口數量低於目前大猩猩和黑猩猩的數量,掙扎在絕種的邊緣。人類曾是瀕危物種,我們相信這是事實,是因為人類基因還保留著一些這樣的記錄。通過將當代人類與作為人類近親的猿類的基因信息加以比較,我們能夠理出一些頭緒。

信息所揭示的結果令人震驚。對人類線粒體基因組,即只能母女相傳的那部分遺傳信息的分析,以及對有規律地累積在基因組區域的可動遺傳因子的研究,為我們提供了歷史上人口規模的線索。結果顯示,歷史上的人口規模比我們期待的少多了。

人類的前農業祖先可能是以小群落形式生活,這並不奇怪。進化歷程中作為靈長類動物的我們,大部分時間都生活在森林中。雖然準確的大事年表尚不得而知,但將棲息地從森林遷移到熱帶大草原,從大致有固定的領土變成遊牧的生活方式,在這些變化中要應對各種新情況,人類必然弄得遍體鱗傷。打個恰當的比方,這種情形如同讓現代人到火星上生活。一代代熱帶大草原的人類拓荒者,可能因此付出損兵折將的代價。但我們對歷史上小規模人口的關注,更多集中於其對微生物的影響而非對人類的影響上。

近親物種的分類傳播原則

(注:分類傳播原則認為,生物在兩者之間成功流動的可能性就越大。兩個物種的親緣關係越近,一種微生物在兩者之間成功流動的可能性就越大。)

多年前,我開始思考什麼因素有可能提高或者降低微生物從一個宿主成功地跳到另一個宿主身上的機會。這裡所說的成功,是指足以在新的宿主身上站穩腳跟並擴散。例如,蝙蝠和蛇也許看上去給微生物提供了相似的資源,但一個強有力的證據否定了這一觀點。在實驗室裡研究微生物的科學家們早就證明,近親動物對某些感染源有相似的易感性,因此像蝙蝠這樣的哺乳動物與人類共有的微生物,比與蛇共有的要多。如果不考慮後勤供給和倫理因素,黑猩猩會是研究每一種人類傳染性疾病的理想試驗品。作為與人類血緣關係最近的現存親戚,它們對感染人類的微生物有著幾乎同樣的易感性。

近親動物物種會有相似的免疫系統、生理機能、細胞類型和行為,使它們易受同樣的感染源群落的侵害。事實上,我們對物種進行的人為分類,建構了人類自身的科學系統,病毒們是不會“閱讀地圖”的。如果兩個不同的宿主有足夠相似的身體和免疫系統,病毒就將在兩者之間流動,而不會考慮一位博物館長如何對兩個宿主進行分類。我將這一概念命名為分類傳播原則 ( taxonomic transmission rule ) ,該術語其有學術準確性,但顯得冗長。其理論對狗和狼成立,也適用於黑猩猩和人類。

人類主要疾病大多數是在某種情況下,從動物那裡傳來的。2007年我和同事們在為 《自然》所寫的一篇論文裡,已對此作了分析。我們發現,容易追蹤到動物源頭的人類疾病幾乎全部來自溫血脊椎動物,主要來自人類自身所在群落,即哺乳動物。其中包括我的主要研究對象:靈長類動物、蝙蝠和齧齒類動物。以靈長類動物為例,它們雖然只佔到脊椎動物物種的0. 5% , 但人類近20%的主要傳染性疾病都是由其傳播的。

用以下提及的每個動物群落所引發的人類主要疾病數,除以該群落物種數,我們獲得了一個比率,來表達每一組動物群落在傳染人類疾病方面的重要程度。數字令人印象深刻:猿類是0.2,其他非人類的靈長類動物是0.017 , 非靈長類的哺乳動物是0.003,非脊椎動物的數值接近零。因此,當人類早期祖先離開充滿靈長類動物的雨林地區,花更多時間逗留在靈長類生物多樣性減少的熱帶大草原上時,他們同時遷移到了一個相關微生物多樣性也減少了的地區。

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