一种常见敌人的古老证据在一块化石蜱虫中浮出水面,这只蜱虫感染了似乎是螺旋体的东西,螺旋体是一组负责多种人类疾病的螺旋形细菌。所讨论的螺旋体与现代疏螺旋体属非常相似,疏螺旋体属是导致莱姆病的属。这一发现最近在历史生物学杂志上描述,可能有助于深入了解今天困扰人类的莱姆病病原体的进化史,但也因其新颖性而引人注目。
俄勒冈州立大学的古昆虫学家和寄生虫学家,同时也是这篇新论文的作者小乔治·波伊纳说:“这是在智人之前在化石蜱虫中发现螺旋体的首个证据。”虽然当时的莱姆病并不存在,但化石蜱虫中的螺旋体可能有助于今天导致莱姆病和类似疾病的12种或更多种疏螺旋体属的遗传多样性,他说。
寄生虫至少占所有现代动物物种的一半,而且这种分布可能在数百万年前也是如此。“从某种意义上说,[这个发现] 并不令人惊讶,因为地球上几乎每个物种都被寄生,”加州大学圣巴巴拉分校的寄生虫学家阿曼德·库里斯说,他没有参与这项研究。然而,关于古代寄生虫-宿主关联的证据很难获得。“就化石记录中发现任何形式的物理文档而言,这真的非常罕见——特别是对于微生物病原体,”库里斯说。“这就是这篇论文如此有趣的原因。”
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这只携带螺旋体的蜱虫——一只幼年蜱虫——在一块1500万至2000万年前的琥珀中被发现,同时还有另外三只没有显示任何螺旋体的幼年蜱虫。大约25年前,波伊纳在访问多米尼加共和国的琥珀矿时获得了这个标本。直到最近,他用强大的复式显微镜仔细观察——将标本放大到1000倍——才注意到里面的微小蜱虫。
像现代蜱虫一样,古代蜱虫可能在从受感染的脊椎动物吸取血液时感染了螺旋体。然而,这些宿主中的哪一种是幼年蜱虫中发现的螺旋体的天然宿主仍然未知。现代美洲虎的祖先、古代啄木鸟和鼩鼱状的沟齿鼩是一些潜在的螺旋体携带宿主,它们与蜱虫生活在同一片炎热、温暖的森林中。然而,波伊纳认为,蜱虫更有可能从其母亲那里遗传了螺旋体(一个称为垂直传播的过程),而不是从动物宿主那里获得。他没有发现任何证据表明这只年幼的蛛形纲动物在与形成琥珀的树脂发生致命遭遇之前曾吸食过血液。
波伊纳将新发现的细菌置于其自身的属中,并将其命名为多米尼加古疏螺旋体。他无法尝试分析古代 DNA 以确认该细菌是否与现代疏螺旋体属有关,因为这些测试会破坏标本。因此,不可能知道古代螺旋体与现代疏螺旋体属的亲缘关系有多密切——如果有的话。但细菌的形态及其在蜱虫消化道中的位置表明,它可能与那些臭名昭著的病原体有关。“逻辑和所有其他证据都表明它很可能是一种与疏螺旋体属相关的螺旋体,”库里斯说。“但我们无法确定,因为还有其他螺旋体寄生虫以蜱虫为媒介。”
关于莱姆病的最早证据可以追溯到 5300 年前,在一具冰木乃伊中发现含有疏螺旋体属遗传物质,但这种情况的进化起源尚不清楚。然而,莱姆病只是由螺旋体引起的多种人类疾病之一,因此,即使这种情况出现的时间较晚,我们与螺旋体的问题可能可以追溯到更久远的时候。波伊纳认为,当大约 20 万年前智人出现时,蜱虫——及其螺旋体——可能已经在等待了。“只要人类存在,”他说,“我确信他们就饱受蜱虫携带的螺旋体引起的疾病的折磨。”