(Arturo Casadevall)亦是如此。現在,這位科學家拿出了一份新答案,他的解釋是,是真菌使我們進化成這樣的。
真菌是一種真核生物,現在我們一般人很少注意到它們的存在,除非我們吃它們或者發現它們出現在浴室的掛簾上或我們的腳趾之間。然而在漫長的生命史中,真菌卻是我們這個星球上生命故事的一個主角,它們出現在所有適宜生長的地方和幾乎所有物種的身上,植物的葉子、根和其他部分亦是真菌們的樂園。簡單地說,真菌無處不在。
不過真菌也有相對出現得少一些的地方,例如人體,卡薩得瓦爾在過去 30年里一直在研究真菌,他發現只有很少的真菌存在于人的身上。人們熟知的有發癬菌( Trichophyton),它們使人的腳患上癬菌病( Ringworm),還有肺囊蟲(Pneumocystis),它們讓人患上肺炎,損害人的免疫系統。多數情況下,肺囊蟲只是平靜地呆在我們的肺里,而發癬菌也多半只是人體的過客,并不會成為病原體。還有少數真菌,例如念珠菌( Candida)、隱球菌(Cryptococcus)、曲霉菌( Aspergillus)和組織漿菌( Histoplasma)也多只是損害人的免疫系統。盡管它們對人體造成了損害,但它們也不會演變成病原體。
面對人類的“防御系統”,真菌似乎是微不足道的。每天,空氣中有很多孢子降落在我們的身上,但我們完全可以忽略它們,因為我們對它們是免疫的,我們的皮膚和免疫系統中的細胞抵御了它們的入侵,但這樣有效的防御卻令卡薩得瓦爾疑竇叢生,他猜測,一定有一種力量在保護
我們通常把自己的體溫不當一回事兒,然而那卻是37℃,在生命世界中,這是不尋常的,只有哺乳動物和鳥類能夠產生這樣高的體溫,而絕大多數物種并不能夠自己產生體溫,例如蜥蜴、蛙、昆蟲、植物、真菌和細菌等。為什么我們需要有這么高的體溫呢?傳統的看法是,這是為了保持活力,即使環境變得很冷,自身的熱量依然使你活動自如。
然而,使身體保有持續的體溫需要很多能量,這樣做的代價是很大的,而實際的情況卻是,我們的體溫實在很高。雖然哺乳動物也好,鳥也好,都稱之為溫血動物,但從自然界的角度看,它們的體溫實在不僅僅是“溫暖”,而應該稱著“熱”了。僅就人類而言, 37℃意味著,我們的體溫高于地球上任何一個生命棲息地的年平均氣溫,包括撒哈拉沙漠和亞馬遜熱帶雨林,要保持這樣高的體溫,我們需要攝取大量食物以產生足夠多的熱量,為什么我們這么浪費?
在這里,真菌和溫血動物遭遇了
許多人都想為這個問題找到答案,美國愛因斯坦醫學院的阿圖羅 ·卡薩得瓦爾著我們的身體。就這樣,生命故事中的兩個重要角色一真菌和溫血動物遭遇了。
也有大多數真菌無法容忍的體溫
卡薩得瓦爾發現,這樣的事情并不僅僅發生在人類身上,哺乳動物和鳥類對于真菌都存在著有效的防御能力,例如盡管真菌種類繁多,但真正所知的能在哺乳動物身上存在的種類卻不足 500種。要知道,哺乳動物的種類超過了 4000,而即使在這大約 500種中,大多數真菌也并不能給哺乳動物帶來疾病。對于鳥類,盡管這方面的統計非常缺乏,但一項學術性的網上調查幾乎沒有在鳥身上發現真菌的病原體。卡薩得瓦爾認為,哺乳動物和鳥類對真菌的免疫能力絕不會是一個巧合,因為只有這兩類物種能夠如此,而它們都是溫血動物,他因此懷疑,我們的體溫是抵御真菌的“武器”,而真菌正是我們之所以要變得這么熱的原因之所在。
真是這樣的嗎?假若真是這樣,卡薩得瓦爾必須證明溫血動物的體溫是絕大多數真菌所不能容忍的,為了弄清楚這個問題,卡薩得瓦爾與另一位來自荷蘭真菌生物多樣化中心(Fungal Biodiversity Centre)的科學家文森特.羅伯特(Vincent Robert)開始從事合作研究。他們使用這個中心收集的樣本測試了4082種真菌對溫度的容忍程度,結果發現,絕大多數真菌適宜生活的溫度在-4~30℃之間,高于 30℃溫度,它們就會感覺過熱,另有不足三分之一的真菌可以在37℃以上存活,只有5%的真菌能夠忍受41℃的環境。這表明,大多數鳥和哺乳動物的體溫是高于大多數真菌可以容忍的程度的,盡管實際上只高了一點點。
這是人類的一次冒險
那么,哺乳動物若要發揮身體正常的功能,又要保持較高的體溫以抵御真菌,還要節省能量以盡量不至于浪費,這個最恰當的體溫應該是多少呢?卡薩得瓦爾通過模擬和計算找到答案是36.7℃,這個溫度正是我們人類和其他哺乳動物大致擁有的正常體溫。科學家們還發現,有少數的哺乳動物,它們的體溫——不論是偶然的還是長期的,低于這個數值,它們就確實比較容易遭受真菌的感染。例如在北美,從2006年起,一種名為“白鼻綜合征”(white nose syndrome)的疾病令很多蝙蝠成批死去,而原因據說就是冬眠時的蝙蝠由于體溫下降而受到了真菌的感染。這些蝙蝠一般在巖洞和礦井里冬眠,它們患病的時間便大致在它們冬眠的時候。
盡管如此,卡薩得瓦爾也同時聲稱,他的發現并不意味著以前的觀點,即溫血動物產生體溫是為了保持活力的理論是錯誤的,因為體溫的確使鳥類和哺乳動物在寒冷的環境中贏得了優勢,但真菌在溫血動物的進化過程中起了重要作用也是不能忽略的。而對于我們人類而言,我們的正常體溫也必須恰到好處,它要足以殺死絕大多數真菌,又不能同時殺了我們自己,這樣的平衡非常不容易,實際的情況是,這是人類的一次冒險,因為我們的體溫已經上升到了接近極限的邊緣。
是真菌促使我們擁有很高的體溫,這個觀點不管是不是正確,它都使科學家們意識到了一個更令人驚訝事實,那就是我們實際上是由其他動物“塑造”出來的,是其他物種造就了我們,我們身體的所有特質,包括溫度、化學組成、器官和個頭,所有這些特質的形成都不僅僅是古代環境的產物,它還來自于古代物種的“塑造”,是它們決定了我們是誰。
真菌致病變多是氣候變暖的一個征兆
事實上,印證這種觀點的證據還可以在其他一些地方找到,例如關于人類為什么要脫去厚重的體毛,就曾引發過很多爭論。一種看法是,當我們的祖先能直立行走后,他們已不需要背上的體毛去遮擋熱帶的陽光,而赤裸的身體更有利于排汗和保持涼爽。還有一種說法則是,當人類有了相互間的交往并結群而居了以后,體毛中的虱子等害蟲便開始大肆漫延和傳播,由此帶來的疾病成了人類生存的極大
》我們的體溫高于大多數真菌可以容忍的程度。
威脅,而擺脫它們最好的辦法就是褪去體毛,讓害蟲們無處藏身。
另外一個例子是有關闌尾的,它被認為是長在人體上的無用器官,然而美國杜克大學醫學中心的比爾·帕克(Bill Parker)卻在研究中發現,闌尾并不是沒有用處的,它的作用在于產生和保護對人體腸道有益的微生物。當腸道內的有益細菌死亡或者被清除掉了以后,闌尾可以重新培育這些細菌,使患病時被損傷的腸道系統重新發揮功能。但有時候,它會過于敏感,產生了針對于細菌的過度免疫反應,從而誘發了闌尾炎,需要切除。闌尾與微生物的關系也可作為人體適應其他物種的一個實例。
其他物種不僅塑造了我們的身體,還塑造我們的靈魂,影響著人類的現代生活,例如,我們的祖先也許很容易被其他的猛獸所吃掉,這樣可怕的威脅在很大程度上塑造了我們敏感的大腦,但也造成了容易緊張和焦慮的心理特質,乃至于影響到今天的我們。為了對付緊張和焦慮,我們中的一些人甚至需要藥物的幫助了。
不管卡薩得瓦爾的觀點是不是對的,未來都有一次驗證的機會。根據預測,到 2100年,全球變暖會使得全球大部分地區的氣溫上升到和我們的身體相當的程度,這樣一來,真菌就會進化得更能容忍較高的溫度。假若卡薩得瓦爾是對的,那么由此導致的后果就是,在哺乳動物中,一些由真菌導致的疾病會變得多起來,這是氣候變暖的一個征兆。