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寄生虫伴人类成长

  现在,许多人都喜欢饲养宠物,从宠物身上能看到主人的生活状况,那么从古人类的“宠物”——寄生虫中能不能也看出他们的一些生活剪影呢?让我们一起看一看,寄生虫讲述了哪些古人类衣食住行的故事。

  为了维持生活,寄生虫在一生中通常会更换数个宿主。科学家发现,在人类体内生活的寄生虫,它们的起点并不是人类,那么,它们是如何与人类相逢的呢?

  科学家们可以通过比较人类体内的寄生虫和其他物种体内的寄生虫的基因组差异来研究这一点,哪个物种体内的寄生虫与人类的越相似,它就越可能是人类寄生虫的来源。美国寄生虫专家艾瑞克·霍贝格选择了绦虫作为研究对象。绦虫是人类消化道中最常见的寄生虫,而且它在人类体内的种类比较单一,以猪带绦虫和牛带绦虫为主。用绦虫作为标准去探索古人类的饮食,方法简单且结果相对准确。

  霍贝格绘制了绦虫的遗传家谱树,发现与人类绦虫关系最密切的是寄生于非洲的狮子和土狼体内的一种绦虫,两者的“分家”时间大约为200万年前。狮子和土狼以羚羊为食,而绦虫的幼年期是在羚羊体内度过的,因此我们可以想到,200万年前,人类祖先就已经开始捕猎羚羊,吃上肉食,寄生虫就在这时进入人类体内,开始适应人体环境并与它的祖先分道扬镳。而让人意想不到的是,虽然人类绦虫以“猪”和“牛”为名,但猪和牛体内的绦虫的古老程度比人类绦虫还要更低,这意味着猪和牛的绦虫是被人类传染的,两类绦虫“分家”的时间也许暗示了人们驯化猪牛的时间。

  绦虫靠藏在羚羊体内进入了人体,毫无防备的人们在绦虫的攻击下丢盔弃甲,但很快,人类就找到了一种武器对付绦虫,那就是火焰。人们会用火将食物烤熟了再吃,脆弱的幼年绦虫无法抵抗高温,倒在了入侵人体的路上,而耐热的绦虫则存活下来,“伴随”人类演化成了今天的样子。这样的话,从绦虫的变化中我们是不是能看到人类是何时开始用火的呢?

  热休克蛋白是生物体中广泛存在的一类热应激蛋白质,当生物暴露在高温状态下,身体就会合成此种蛋白来保护自身。对绦虫的基因组分析发现,猪带绦虫体内的热休克蛋白基因比其他绦虫的都要多,变得更加耐热。猪带绦虫的这种变化大约发生在16万年前,从那时起猪带绦虫与牛带绦虫开始分化成两个亚种。这个时间与其他考古证据显示的人类制造火种的时间基本接近。我们是否可以认为,人们学会制造火种生火后,加热肉食给绦虫带来了巨大的生存压力,这迫使绦虫变得更加耐热?

  我们知道,人类是从古猿一步步演化来的,而古猿与人类在外表上最明显的区别,就是那一身厚厚的皮毛。与古猿相比,智人们的体表几乎可算得上是“一丝不挂”了。我们是从何时开始脱去这身皮毛的呢?

  从化石身上很难找到答案,因为皮毛的主要成分蛋白质在历史的长河中早已分解。但皮毛中藏着的小生命——寄生虫可以解答这个问题。如果人类的体表布满浓密的毛发,就很容易滋生各种寄生虫,而那些体毛更少的个体,寄生虫的数量则会变少。寄生虫少了,由此引发的疾病也会变少。从这个角度来说,少毛的个体生存且繁殖的概率更高,少毛的性状会被一代代遗传下来,直到智人变成今天的样子。

  体毛不会一下子完全消失,而是一点点地变少,也就是说,寄生虫在人类体表的生存家园也是一点点变小的。古人类全身长毛时,体表常见的寄生虫——虱子遍布全身。随着体毛逐渐褪去,人们的肩膀、胸口和后背等位置都变得没有毛发,虱子的“家园”越来越小,到了后来,虱子在体表的家园仅剩两处毛发较密的地方,那就是头发和裆部。这两个部位距离较远,虱子在两处长期“分居”,没有生殖交流,渐渐地就分成了两个亚种,我们叫做头虱和阴虱。而头虱和阴虱开始分隔的时候,就是人类脱毛的时间。

  科学家们用遗传学的方法分析出了头虱和阴虱“分家”的时间,大约是120万年前。这提示我们,正是在120万年前,人类的体毛开始大范围脱落,因此而导致在人类体表寄生的虱子的容身之处变小,不得不分隔两地,最终分化成了两个亚种。

  褪去体毛减少了人类体表的寄生虫数量,但同时带来了另一个问题,在冰天雪地的冬天,人们如何御寒呢?你现在已经知道答案了,那就是穿上衣服。那么,衣服究竟是何时走上人类舞台的呢?

  最早的御寒衣服就是猛兽的皮毛,可是这些皮毛也几乎不能成为化石被保存到今天,我们该如何确定人们穿衣的时间?这个问题虱子也能给出答案。

  在古人类褪去体毛之后,身体的大部分位置变得光滑了,虱子无法在无毛的地方生存。可是,人们发现,在体表寄生的虱子除了头虱和阴虱外,还有一个新的亚种,这种虱子的前爪上有钩子,与它的祖先和近亲不太一样。科学家们认为,这种被称为体虱的虱子正是生活在古人类的衣服里,它在前爪上长出钩子,是为了勾住衣服上的纤维,得以藏身在衣服中生活。

  于是我们知道了,先是有了衣服,才分化出了体虱,只要我们算出体虱的分化时间,也就可以知道古人类是什么时候开始穿上衣服的了。最后的测定结果是,17万年前,体虱从头虱中分化出来。这也意味着大约在17万年前,智人开始穿上了衣服。

  寄生虫不仅仅在人类个体身上发生“悲欢离合”的故事,在人类群体中也屡次上演分离复合的事件,而这些故事的起因与人类的迁徙和融合有关。

  尼安德特人是智人的近亲,但他们的祖先与智人的祖先很早就分了家,智人祖先留在非洲,尼安德特人祖先走向欧洲。在长久的地理隔离后,两者的基因出现了明显区别,基因图谱显示,分家时间大约在70万年前。科学家在虱子的基因中也发现了同样的迹象:在现代人体表上寄生的虱子,与在尼安德特人的化石中发现的虱子,两者DNA存在明显的差异,其分离的时间也有数十万年。

  尽管分离时间久远,但智人和尼安德特人之间并未出现生殖隔离,现代智人的DNA中还存有尼安德特人的部分基因,而虱子也是如此!科学家发现,现代的虱子身上还携带有尼安德特人身上虱子的DNA,两者基因融合的时间大约在6万年前,这与智人和尼安德特人发生基因融合的时间非常接近。换句线万年前,当智人和尼安德特人在欧洲再次相遇时,在他们相处过程中,两个人种身上的虱子也重逢了,它们可能通过交配互换了基因,也可能有部分虱子互换了宿主。

  人类体表上的另一种寄生虫——螨虫也提示了人类迁徙的故事。根据基因测序结果,人们将人类面部的螨虫分为四个亚种。有研究发现,非洲裔人群脸上四类螨虫都存在,亚裔人群的脸上存在A、B、D三类螨虫但缺少C类,而欧洲裔人群的螨虫则几乎全部来自D类。

  对此,研究者猜想,在古人类从非洲出发时,这四类螨虫跟随人类走出了非洲。在漫长的人类迁徙过程中,某些类别的螨虫不能适应环境的变化,最终灭绝了,因此非洲的人们脸上的螨虫最“全”,其他地区的人们脸上的螨虫种类各不相同。

  寄生虫与人类相伴的历史比我们想象中更加长久,它们与人类共同经历了许多“风风雨雨”,在其他物品和地方找不到的人类痕迹,也许在寄生虫的身上,我们能重现那些历史残影。