细菌把我们变成了人

细菌把我们变成了人？玩笑开大了吧？

这不是开玩笑。过去我们一提到细菌，往往就把它们跟坏蛋、害虫联系到一起。这也难怪，很多疾病都是由细菌、病毒等微生物引起的。但经过生物学家这10多年来的不懈努力，人们现在终于知道，大多数微生物其实是人类的朋友，对我们的身心健康大有益处。不仅如此，微生物几乎也是所有动物、植物的朋友。需要说明的是，我们身上的微生物主要是各类细菌。

不过单为微生物恢复名誉似乎还远远不够，有人现在甚至提出，连物种的进化在很大程度上都是由这些小小微生物推动的呢。

说到进化，就让人想起“物竞天择”。所谓“物竞”，可以理解为基因变异使众多个体获得不同的特征或能力。“天择”就是自然选择，即大自然通过生存、择偶等方面的斗争从众多个体中选出它最青睐的一种。

而微生物不仅对物种的生存和择偶两方面都悄悄地施加影响；其次，它们还推动了新物种的形成。

生存发展的基础

一项又一项研究已经证明，寄居在生物体内或是体表的微生物对于生物的生存和生长至关重要。

在动物方面，以人为例。我们肠道内寄生着大量肠道细菌，它们承担着帮助我们消化食物，合成维生素、完善免疫系统以及抵抗致病细菌等任务。比如说，像膳食纤维这类营养成分，单靠我们自己是无法消化的，但在肠道细菌的帮助下，就可以分解成单糖而被吸收；像有些维生素，如B6、K，在天然食物中含量极少，但又为人体所必需，主要也是由我们的肠道细菌合成的；肠道菌群的存在还促进了小肠毛细血管的形成和人体免疫系统的发育……可想而知，一个人倘若是在无菌环境下成长起来的，那他的生命力必定十分脆弱。

现实中就有这么一个例子。1971年，美国出生了一名男孩，他患有一种罕见的先天疾病，体内没有任何免疫系统，没有任何抵御细菌、病毒的能力。为了维持生命，他从出生那一刻起，就生活在一个无菌透明的塑料隔离罩中。因此他被许多人称作“泡泡男孩”。对他来说，泡泡外面的世界充满着致命的威胁，甚至连母亲一个吻或者拥抱，都可能会给他带来可怕的后果。1983年，为治好他的病，医生为他做了骨髓干细胞移植手术，但不幸因捐献者骨髓里潜伏着病毒，结果要了他的命。

在植物方面，共生微生物对于植物生长的重要性也是有目共睹的。大家最熟知的莫过于帮助豆科植物从空气中摄取“氮肥”的根瘤菌。离开了根瘤菌，像豆类、花生等许多常见农作物都不能生存。此外，一些寄生于根部的微生物还授予某些植物在恶劣环境下生存的“独门绝技”。像生长在高寒地区、炎热干旱的沙漠地带以及盐碱地里的植物，倘若离开微生物的帮助，都很难存活。

找对象的决定因素

让我们再来看微生物对动物择偶的影响。有越来越多的证据表明，易挥发的外激素（即俗称的体味）在动物择偶过程中发挥着令人想象不到的作用。这些激素是由微小的芳香分子组成的。动物一般不会直接产生这些芳香分子，须由寄生细菌把它们转换成挥发性的激素。

以色列科学家曾经做过以下试验：把果蝇分为两组，一组喂食麦芽糖，另一组喂食淀粉。他们发现，两代之后，进食麦芽糖的果蝇就不再与进食淀粉的果蝇了。科学家的解释是：两组果蝇分泌的性激素水平存在很大差异，果蝇性激素的多寡决定了它们的择偶取向。而果蝇性激素水平又是由它们消化道内的寄生菌决定的。调查表明，用淀粉喂养的果蝇中，植物乳杆菌占其体内寄生菌总数的26%，而用麦芽糖喂养的果蝇中，植物乳杆菌才占3%。只要给果蝇注射抗生素，杀死其体内的寄生菌，那么果蝇择偶的“偏见”就消失了。

动物产生“恋爱”的冲动一部分来自血液中性激素的水平，而肠道细菌对于维持血液中性激素的水平也起到不可忽视的作用。比如肝脏净化血液的方式中有一种是，给包括性激素在内的一些分子上打上一个等同于“把它除掉”的标签，然后交付免疫细胞把它们清除掉。但这个标签是由糖构成的，而肠道细菌恰恰嗜糖如命，它们就把分子上的这个标签切下来吃掉了。结果，免疫细胞没看到标签，就放过了这些性激素，这样，性激素就会始终在血液中循环，而不被清除掉。

新物种形成的推手

众所周知，达尔文最初提出进化论原是为了解答这样一个疑问：自然界为什么会存在那么多物种？他的划时代著作就叫《物种起源》。不过，在这本书里，达尔文虽然相当令人信服地解释了物种如何随时间进化，但其实根本就没有讲物种是如何起源的。解释新物种的产生当时还是个棘手的难题。

概括来说，生物学家把一群能够相互产生后代的相似生物定义为一个物种。因此，任何能够阻止生物种配的因素，都有可能导致新物种的形成。这样的生殖隔离产生的原因多种多样：可能是一条山脉的崛起，或者一座岛屿同大陆的分离，还可能是择偶偏好的改变，或者某种基因突变导致两个品种杂交产下的后代无法存活……等等。

在上述果蝇的实验中，饮食变化导致果蝇肠道细菌的改变，进而影响了果蝇择偶偏好，从理论上讲，只要这样长期持续下去，就可能导致这个果蝇物种一分为二。

细菌还可以通过其他方式导致物种分化。有两种金小蜂，从外部特征来看，几乎难以区分。但因为这两种金小蜂杂交不能产生后代，形成了生殖隔离，所以已经分属两个物种。生殖隔离的原因何在呢？科学家做过实验，当不同种的金小蜂杂交时，许多后代在幼虫时就死了。经检查，那些幼虫的死因在于它们从父母那里继承了“不共戴天”的细菌。这意味着，寄生菌种群的差异是造成金小蜂生殖隔离的元凶，或者说正是寄生菌导致了金小蜂物种的分化。

2012年有两位美国科学家发表了在一篇综述文章中指出，获得特定的微生物可以让动物获得新的能力，能够食用全新的食物，或者在陌生的环境中存活下来。理论上讲，久而久之，这也可能导致新物种形成。

快速进化的关键

微生物不仅与我们一生相伴，而且大多数动物会从上一代身上继承差不多相同的微生物，亲缘关系较近的物种也会拥有亲缘关系较近的微生物。

既然动植物能不能成功地繁衍后代，或许部分取决于生活在它们身上的独特的微生物组合，而且这些微生物还能被后代继承，所以，近年来有科学家提出：我们应该把动植物跟寄生于其上的微生物看成一个整体，称为“超级有机体”。正是这个“超级有机体”才是自然选择的基本单元，因为在大自然的眼中，动植物也好，寄生其上的微生物也好，都是这个“超级有机体”不可分割的一部分。以前把两者分开，只是为了研究方便而采取的权宜之计。

这种观点在生物学家中越来越引起共鸣，因为它把合作共生在生物进化中扮演的角色又推进了一步。自达尔文时代以来，几乎所有研究的重点都放在了竞争上，因为竞争是物种进化的推动力。但现在大家愈益认识到，互助与合作也同样重要，甚至更加死生攸关。譬如我们知道，细菌、病毒等微生物的进化要比动植物快得多。大型生物如果单靠自己，那就只能缓慢地进化，但通过与快速进化的微生物合作，它们就能从微生物的进化中获益，比如白蚁获得了消化木头的能力，大豆学会了自己制造氮肥等等，从而也加速了自己的进化。

同样，我们人类能快速地从猿进化为万物之灵，微生物功不可没，其中起最重要作用的是各类细菌。从这个意义上来说，是细菌把我们从猿变成了人。