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(Arturo Casadevall)亦是如此。现在,这位科学家拿出了一份新答案,他的解释是,是真菌使我们进化成这样的。
真菌是一种真核生物,现在我们一般人很少注意到它们的存在,除非我们吃它们或者发现它们出现在浴室的挂帘上或我们的脚趾之间。然而在漫长的生命史中,真菌却是我们这个星球上生命故事的一个主角,它们出现在所有适宜生长的地方和几乎所有物种的身上,植物的叶子、根和其他部分亦是真菌们的乐园。简单地说,真菌无处不在。
不过真菌也有相对出现得少一些的地方,例如人体,卡萨得瓦尔在过去 30年里一直在研究真菌,他发现只有很少的真菌存在于人的身上。人们熟知的有发癣菌( Trichophyton),它们使人的脚患上癣菌病( Ringworm),还有肺囊虫(Pneumocystis),它们让人患上肺炎,损害人的免疫系统。多数情况下,肺囊虫只是平静地呆在我们的肺里,而发癣菌也多半只是人体的过客,并不会成为病原体。还有少数真菌,例如念珠菌( Candida)、隐球菌(Cryptococcus)、曲霉菌( Aspergillus)和组织浆菌( Histoplasma)也多只是损害人的免疫系统。尽管它们对人体造成了损害,但它们也不会演变成病原体。
面对人类的“防御系统”,真菌似乎是微不足道的。每天,空气中有很多孢子降落在我们的身上,但我们完全可以忽略它们,因为我们对它们是免疫的,我们的皮肤和免疫系统中的细胞抵御了它们的入侵,但这样有效的防御却令卡萨得瓦尔疑窦丛生,他猜测,一定有一种力量在保护
我们通常把自己的体温不当一回事儿,然而那却是37℃,在生命世界中,这是不寻常的,只有哺乳动物和鸟类能够产生这样高的体温,而绝大多数物种并不能够自己产生体温,例如蜥蜴、蛙、昆虫、植物、真菌和细菌等。为什么我们需要有这么高的体温呢?传统的看法是,这是为了保持活力,即使环境变得很冷,自身的热量依然使你活动自如。
然而,使身体保有持续的体温需要很多能量,这样做的代价是很大的,而实际的情况却是,我们的体温实在很高。虽然哺乳动物也好,鸟也好,都称之为温血动物,但从自然界的角度看,它们的体温实在不仅仅是“温暖”,而应该称着“热”了。仅就人类而言, 37℃意味着,我们的体温高于地球上任何一个生命栖息地的年平均气温,包括撒哈拉沙漠和亚马逊热带雨林,要保持这样高的体温,我们需要摄取大量食物以产生足够多的热量,为什么我们这么浪费?
在这里,真菌和温血动物遭遇了
许多人都想为这个问题找到答案,美国爱因斯坦医学院的阿图罗 ·卡萨得瓦尔着我们的身体。就这样,生命故事中的两个重要角色一真菌和温血动物遭遇了。
也有大多数真菌无法容忍的体温
卡萨得瓦尔发现,这样的事情并不仅仅发生在人类身上,哺乳动物和鸟类对于真菌都存在着有效的防御能力,例如尽管真菌种类繁多,但真正所知的能在哺乳动物身上存在的种类却不足 500种。要知道,哺乳动物的种类超过了 4000,而即使在这大约 500种中,大多数真菌也并不能给哺乳动物带来疾病。对于鸟类,尽管这方面的统计非常缺乏,但一项学术性的网上调查几乎没有在鸟身上发现真菌的病原体。卡萨得瓦尔认为,哺乳动物和鸟类对真菌的免疫能力绝不会是一个巧合,因为只有这两类物种能够如此,而它们都是温血动物,他因此怀疑,我们的体温是抵御真菌的“武器”,而真菌正是我们之所以要变得这么热的原因之所在。
真是这样的吗?假若真是这样,卡萨得瓦尔必须证明温血动物的体温是绝大多数真菌所不能容忍的,为了弄清楚这个问题,卡萨得瓦尔与另一位来自荷兰真菌生物多样化中心(Fungal Biodiversity Centre)的科学家文森特.罗伯特(Vincent Robert)开始从事合作研究。他们使用这个中心收集的样本测试了4082种真菌对温度的容忍程度,结果发现,绝大多数真菌适宜生活的温度在-4~30℃之间,高于 30℃温度,它们就会感觉过热,另有不足三分之一的真菌可以在37℃以上存活,只有5%的真菌能够忍受41℃的环境。这表明,大多数鸟和哺乳动物的体温是高于大多数真菌可以容忍的程度的,尽管实际上只高了一点点。
这是人类的一次冒险
那么,哺乳动物若要发挥身体正常的功能,又要保持较高的体温以抵御真菌,还要节省能量以尽量不至于浪费,这个最恰当的体温应该是多少呢?卡萨得瓦尔通过模拟和计算找到答案是36.7℃,这个温度正是我们人类和其他哺乳动物大致拥有的正常体温。科学家们还发现,有少数的哺乳动物,它们的体温——不论是偶然的还是长期的,低于这个数值,它们就确实比较容易遭受真菌的感染。例如在北美,从2006年起,一种名为“白鼻综合征”(white nose syndrome)的疾病令很多蝙蝠成批死去,而原因据说就是冬眠时的蝙蝠由于体温下降而受到了真菌的感染。这些蝙蝠一般在岩洞和矿井里冬眠,它们患病的时间便大致在它们冬眠的时候。
尽管如此,卡萨得瓦尔也同时声称,他的发现并不意味着以前的观点,即温血动物产生体温是为了保持活力的理论是错误的,因为体温的确使鸟类和哺乳动物在寒冷的环境中赢得了优势,但真菌在温血动物的进化过程中起了重要作用也是不能忽略的。而对于我们人类而言,我们的正常体温也必须恰到好处,它要足以杀死绝大多数真菌,又不能同时杀了我们自己,这样的平衡非常不容易,实际的情况是,这是人类的一次冒险,因为我们的体温已经上升到了接近极限的边缘。
是真菌促使我们拥有很高的体温,这个观点不管是不是正确,它都使科学家们意识到了一个更令人惊讶事实,那就是我们实际上是由其他动物“塑造”出来的,是其他物种造就了我们,我们身体的所有特质,包括温度、化学组成、器官和个头,所有这些特质的形成都不仅仅是古代环境的产物,它还来自于古代物种的“塑造”,是它们决定了我们是谁。
真菌致病变多是气候变暖的一个征兆
事实上,印证这种观点的证据还可以在其他一些地方找到,例如关于人类为什么要脱去厚重的体毛,就曾引发过很多争论。一种看法是,当我们的祖先能直立行走后,他们已不需要背上的体毛去遮挡热带的阳光,而赤裸的身体更有利于排汗和保持凉爽。还有一种说法则是,当人类有了相互间的交往并结群而居了以后,体毛中的虱子等害虫便开始大肆漫延和传播,由此带来的疾病成了人类生存的极大
》我们的体温高于大多数真菌可以容忍的程度。
威胁,而摆脱它们最好的办法就是褪去体毛,让害虫们无处藏身。
另外一个例子是有关阑尾的,它被认为是长在人体上的无用器官,然而美国杜克大学医学中心的比尔·帕克(Bill Parker)却在研究中发现,阑尾并不是没有用处的,它的作用在于产生和保护对人体肠道有益的微生物。当肠道内的有益细菌死亡或者被清除掉了以后,阑尾可以重新培育这些细菌,使患病时被损伤的肠道系统重新发挥功能。但有时候,它会过于敏感,产生了针对于细菌的过度免疫反应,从而诱发了阑尾炎,需要切除。阑尾与微生物的关系也可作为人体适应其他物种的一个实例。
其他物种不仅塑造了我们的身体,还塑造我们的灵魂,影响着人类的现代生活,例如,我们的祖先也许很容易被其他的猛兽所吃掉,这样可怕的威胁在很大程度上塑造了我们敏感的大脑,但也造成了容易紧张和焦虑的心理特质,乃至于影响到今天的我们。为了对付紧张和焦虑,我们中的一些人甚至需要药物的帮助了。
不管卡萨得瓦尔的观点是不是对的,未来都有一次验证的机会。根据预测,到 2100年,全球变暖会使得全球大部分地区的气温上升到和我们的身体相当的程度,这样一来,真菌就会进化得更能容忍较高的温度。假若卡萨得瓦尔是对的,那么由此导致的后果就是,在哺乳动物中,一些由真菌导致的疾病会变得多起来,这是气候变暖的一个征兆。
真菌是一种真核生物,现在我们一般人很少注意到它们的存在,除非我们吃它们或者发现它们出现在浴室的挂帘上或我们的脚趾之间。然而在漫长的生命史中,真菌却是我们这个星球上生命故事的一个主角,它们出现在所有适宜生长的地方和几乎所有物种的身上,植物的叶子、根和其他部分亦是真菌们的乐园。简单地说,真菌无处不在。
不过真菌也有相对出现得少一些的地方,例如人体,卡萨得瓦尔在过去 30年里一直在研究真菌,他发现只有很少的真菌存在于人的身上。人们熟知的有发癣菌( Trichophyton),它们使人的脚患上癣菌病( Ringworm),还有肺囊虫(Pneumocystis),它们让人患上肺炎,损害人的免疫系统。多数情况下,肺囊虫只是平静地呆在我们的肺里,而发癣菌也多半只是人体的过客,并不会成为病原体。还有少数真菌,例如念珠菌( Candida)、隐球菌(Cryptococcus)、曲霉菌( Aspergillus)和组织浆菌( Histoplasma)也多只是损害人的免疫系统。尽管它们对人体造成了损害,但它们也不会演变成病原体。
面对人类的“防御系统”,真菌似乎是微不足道的。每天,空气中有很多孢子降落在我们的身上,但我们完全可以忽略它们,因为我们对它们是免疫的,我们的皮肤和免疫系统中的细胞抵御了它们的入侵,但这样有效的防御却令卡萨得瓦尔疑窦丛生,他猜测,一定有一种力量在保护
我们通常把自己的体温不当一回事儿,然而那却是37℃,在生命世界中,这是不寻常的,只有哺乳动物和鸟类能够产生这样高的体温,而绝大多数物种并不能够自己产生体温,例如蜥蜴、蛙、昆虫、植物、真菌和细菌等。为什么我们需要有这么高的体温呢?传统的看法是,这是为了保持活力,即使环境变得很冷,自身的热量依然使你活动自如。
然而,使身体保有持续的体温需要很多能量,这样做的代价是很大的,而实际的情况却是,我们的体温实在很高。虽然哺乳动物也好,鸟也好,都称之为温血动物,但从自然界的角度看,它们的体温实在不仅仅是“温暖”,而应该称着“热”了。仅就人类而言, 37℃意味着,我们的体温高于地球上任何一个生命栖息地的年平均气温,包括撒哈拉沙漠和亚马逊热带雨林,要保持这样高的体温,我们需要摄取大量食物以产生足够多的热量,为什么我们这么浪费?
在这里,真菌和温血动物遭遇了
许多人都想为这个问题找到答案,美国爱因斯坦医学院的阿图罗 ·卡萨得瓦尔着我们的身体。就这样,生命故事中的两个重要角色一真菌和温血动物遭遇了。
也有大多数真菌无法容忍的体温
卡萨得瓦尔发现,这样的事情并不仅仅发生在人类身上,哺乳动物和鸟类对于真菌都存在着有效的防御能力,例如尽管真菌种类繁多,但真正所知的能在哺乳动物身上存在的种类却不足 500种。要知道,哺乳动物的种类超过了 4000,而即使在这大约 500种中,大多数真菌也并不能给哺乳动物带来疾病。对于鸟类,尽管这方面的统计非常缺乏,但一项学术性的网上调查几乎没有在鸟身上发现真菌的病原体。卡萨得瓦尔认为,哺乳动物和鸟类对真菌的免疫能力绝不会是一个巧合,因为只有这两类物种能够如此,而它们都是温血动物,他因此怀疑,我们的体温是抵御真菌的“武器”,而真菌正是我们之所以要变得这么热的原因之所在。
真是这样的吗?假若真是这样,卡萨得瓦尔必须证明温血动物的体温是绝大多数真菌所不能容忍的,为了弄清楚这个问题,卡萨得瓦尔与另一位来自荷兰真菌生物多样化中心(Fungal Biodiversity Centre)的科学家文森特.罗伯特(Vincent Robert)开始从事合作研究。他们使用这个中心收集的样本测试了4082种真菌对温度的容忍程度,结果发现,绝大多数真菌适宜生活的温度在-4~30℃之间,高于 30℃温度,它们就会感觉过热,另有不足三分之一的真菌可以在37℃以上存活,只有5%的真菌能够忍受41℃的环境。这表明,大多数鸟和哺乳动物的体温是高于大多数真菌可以容忍的程度的,尽管实际上只高了一点点。
这是人类的一次冒险
那么,哺乳动物若要发挥身体正常的功能,又要保持较高的体温以抵御真菌,还要节省能量以尽量不至于浪费,这个最恰当的体温应该是多少呢?卡萨得瓦尔通过模拟和计算找到答案是36.7℃,这个温度正是我们人类和其他哺乳动物大致拥有的正常体温。科学家们还发现,有少数的哺乳动物,它们的体温——不论是偶然的还是长期的,低于这个数值,它们就确实比较容易遭受真菌的感染。例如在北美,从2006年起,一种名为“白鼻综合征”(white nose syndrome)的疾病令很多蝙蝠成批死去,而原因据说就是冬眠时的蝙蝠由于体温下降而受到了真菌的感染。这些蝙蝠一般在岩洞和矿井里冬眠,它们患病的时间便大致在它们冬眠的时候。
尽管如此,卡萨得瓦尔也同时声称,他的发现并不意味着以前的观点,即温血动物产生体温是为了保持活力的理论是错误的,因为体温的确使鸟类和哺乳动物在寒冷的环境中赢得了优势,但真菌在温血动物的进化过程中起了重要作用也是不能忽略的。而对于我们人类而言,我们的正常体温也必须恰到好处,它要足以杀死绝大多数真菌,又不能同时杀了我们自己,这样的平衡非常不容易,实际的情况是,这是人类的一次冒险,因为我们的体温已经上升到了接近极限的边缘。
是真菌促使我们拥有很高的体温,这个观点不管是不是正确,它都使科学家们意识到了一个更令人惊讶事实,那就是我们实际上是由其他动物“塑造”出来的,是其他物种造就了我们,我们身体的所有特质,包括温度、化学组成、器官和个头,所有这些特质的形成都不仅仅是古代环境的产物,它还来自于古代物种的“塑造”,是它们决定了我们是谁。
真菌致病变多是气候变暖的一个征兆
事实上,印证这种观点的证据还可以在其他一些地方找到,例如关于人类为什么要脱去厚重的体毛,就曾引发过很多争论。一种看法是,当我们的祖先能直立行走后,他们已不需要背上的体毛去遮挡热带的阳光,而赤裸的身体更有利于排汗和保持凉爽。还有一种说法则是,当人类有了相互间的交往并结群而居了以后,体毛中的虱子等害虫便开始大肆漫延和传播,由此带来的疾病成了人类生存的极大
》我们的体温高于大多数真菌可以容忍的程度。
威胁,而摆脱它们最好的办法就是褪去体毛,让害虫们无处藏身。
另外一个例子是有关阑尾的,它被认为是长在人体上的无用器官,然而美国杜克大学医学中心的比尔·帕克(Bill Parker)却在研究中发现,阑尾并不是没有用处的,它的作用在于产生和保护对人体肠道有益的微生物。当肠道内的有益细菌死亡或者被清除掉了以后,阑尾可以重新培育这些细菌,使患病时被损伤的肠道系统重新发挥功能。但有时候,它会过于敏感,产生了针对于细菌的过度免疫反应,从而诱发了阑尾炎,需要切除。阑尾与微生物的关系也可作为人体适应其他物种的一个实例。
其他物种不仅塑造了我们的身体,还塑造我们的灵魂,影响着人类的现代生活,例如,我们的祖先也许很容易被其他的猛兽所吃掉,这样可怕的威胁在很大程度上塑造了我们敏感的大脑,但也造成了容易紧张和焦虑的心理特质,乃至于影响到今天的我们。为了对付紧张和焦虑,我们中的一些人甚至需要药物的帮助了。
不管卡萨得瓦尔的观点是不是对的,未来都有一次验证的机会。根据预测,到 2100年,全球变暖会使得全球大部分地区的气温上升到和我们的身体相当的程度,这样一来,真菌就会进化得更能容忍较高的温度。假若卡萨得瓦尔是对的,那么由此导致的后果就是,在哺乳动物中,一些由真菌导致的疾病会变得多起来,这是气候变暖的一个征兆。