本文发表在《大众科学》之前的博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
......尤其是马桶,顺便说一句,它拯救了人类,改变了我们的生态,并使现代城市成为可能。
如果您是不喜欢使用公共厕所的人,我现在要警告您,本文会引起您的一些担忧。它可能会导致您憋着直到回家。它甚至可能导致您完全放弃浴室,过上像熊一样在树林里拉屎的生活。毕竟,熊永远不必担心是否要在马桶座圈周围放厕纸。话又说回来,熊也不会生活在有数百万只拉屎的熊的城市里。
我有点跑题了。在我们了解公共厕所里有什么生物之前,我们需要更好地了解马桶,即厕所的迷人存在理由。很难确定第一个冲水马桶的发明者。聪明的人已经尝试过但失败了。人们有时会赞扬托马斯·克拉珀爵士。克拉珀是一位有远见的马桶发明家——这是毫无疑问的。但克拉珀并没有发明冲水马桶,他只是在现有设计的基础上进行了改进(“Crap”这个词不是以他的名字命名的,尽管那会是一个更好的故事。)[1]。事实上,马桶是那些因需求而产生的发明之一,因此当替代方案从糟糕变得难以忍受时,它在世界各地独立出现。
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从16世纪到19世纪中期,在欧洲的城市中,大多数家庭都缺乏室内管道。人们很满足于使用夜壶,然后从窗户里倒出。当把粪便扔出窗外时,礼貌的做法是大喊一声类似“小心下面”的话。当不小心走在掉落的粪便下面时,人们通常会大喊“哦,真糟糕”。随着时间的推移,粪便在窗户下堆积起来,达到需要铲除的程度。这种情况以及普遍存在的废物最终导致了室内冲水马桶的使用,但直到19世纪50年代才出现。在那之前,欧洲城市到处弥漫着污垢和腐烂的气味。伦敦和其他主要城市的美好时光,至少对人们来说,并不是那么美好。
废物的可怕之处不在于它的气味,虽然它粗俗且令人不快,但最终没有任何后果。问题在于我们在身后留下的东西中茁壮成长的生命,这些物种最希望通过粪便永远地从一个人传到另一个人,就像丑陋的传家宝在几代人之间传递一样。这些生物包括霍乱、痢疾和伤寒等致命的微生物,以及钩虫、蛲虫、绦虫和蛔虫等疯狂的钩状动物(它们的存在实际上可能提供了一些好处)。当废物在城市中无处不在时,这些物种便会兴旺发达。他们押注于概率,而概率是,如果你在粪便中等待足够长的时间,你就会与另一个人接触,无论是直接接触还是搭上诸如昆虫之类的便车。几个世纪以来,街道上到处都是苍蝇的声音,其中许多苍蝇都在传播疾病。
最终,冲水马桶开始变得普遍,然后,随着霍乱和其他疾病的病因被发现,它成为常态。[2] 慢慢地,城市体验发生了变化。马桶通过使我们废物中的物种更难在人与人之间传播来拯救了人类的生命。究竟有多少生命被拯救是无法知道的,但我敢打赌有数千万。水槽通过使我们更容易洗手来拯救生命,马桶通过减少我们手上需要清洗的东西来拯救生命。从这个意义上讲,浴室及其瓷器中心装饰品是我们现代社会中最健康的地方,也是我们最应该感激的房间。祝福你们,浴室,不是因为你们是什么,而是因为你们拯救了我们免受什么。
我想在讨论今天发表在《PLoS ONE》上的新研究结果之前,先确定厕所(公共厕所或其他厕所)的价值,这些结果会让您觉得厕所和浴室,嗯,不太好。在这项研究中,吉尔贝托·弗洛雷斯和他的导师诺亚·菲雷以及科罗拉多大学博尔德分校的其他同事研究了科罗拉多大学的十二个公共浴室。采样很简单。团队中的两位博士后,斯科特·贝茨和克里斯蒂安·劳伯,似乎抽到了下下签,被派去擦拭每个浴室中的各种位置。他们擦拭了隔间把手、肥皂分配器、马桶座圈、马桶冲水把手、地板等等。然后将这些浴室的样本带回实验室,团队在那里使用基因技术,一种分子显微镜,来揭示浴室中存在但不可见的物种。[3] 这项研究是人类历史上同类研究中的第一项,是对我们污垢的第一次清晰观察。
当然,这并不是第一项关于浴室生物的研究。社会学研究考虑了参议员在公共厕所的脚步移动。心理学研究考虑了公共浴室对那些小便困难的人的影响(这会让情况变得更糟)。性学研究考虑了从公共厕所的涂鸦中可以学到什么(大多数人都不会拼写脏话)。然后是对浴室细菌的研究。从20世纪60年代开始,整个科学领域致力于了解浴室细菌的故事。[4] 这些研究表明,当您在不盖盖子的情况下冲马桶时,细菌会传播到空气中六英尺远(包括您的牙刷上),学生很少洗手,细菌遍布浴室,但在潮湿和干燥的地方有所不同,而且,只要盖上盖子,冲马桶实际上是一种很好的去除细菌的方式,因此马桶座圈上没有那么多细菌。如果您知道一些关于浴室细菌的琐事,那么您是从这些研究中了解到的。但是,所有这些研究都遗漏了一些东西,即大多数物种。
在弗洛雷斯、菲雷和他们的团队之前,没有人研究过那些不会/不愿/不能在培养皿中生长的细菌物种。您(和科学家)对浴室中细菌的所有了解都只是基于我们了解足够多以至于可以在实验室中“喂养”的那些物种。那么其他物种呢?事实证明,它们讲述了其他故事。
弗洛雷斯和他的同事在他们调查的十二个浴室中发现了数千种物种,比北美鸟类的种类还要多。
这数千种细菌物种似乎由三个群体组成,对应于它们进入浴室的方式——肠道物种、皮肤物种和鞋子物种。与人类肠道或粪便相关的物种常见于马桶冲水把手和马桶座圈上,它们要么在马桶冲水时被喷洒出来,要么在手上转移。与人类皮肤相关的物种常见于门把手和其他经常被手触摸的表面上,但不一定是有任何粪便的手。最后,地板群落稀疏但多样,其中许多稀有物种在瓷砖之间零星地发现,就好像我们的脚从世界各地带来了细菌一样,我们,或者至少是这些特定浴室的访客去过的每一个地方。
弗洛雷斯和他的同事越是观察细菌,以了解我们如何使用浴室,他们看到的就越多。在地板上发现的细菌物种在一些马桶冲水把手上被发现。弗洛雷斯怀疑,这一发现证明了有些人是用脚冲马桶的。此外,通常在阴道中发现的细菌物种在女性马桶上很常见,而在男性马桶上则不常见,这是衡量谁来过的另一种微生物指标。在浴室中测试的任何区域都没有与自来水中发现的细菌相似的细菌(另一种潜在来源)。相反,大多数物种似乎都是以老式的方式通过我们进入的。任何特定浴室中存在的细菌似乎是对定殖过程的衡量,其中无生命的瓷砖、塑料和陶瓷被物种重新焕发活力。人们可以去喀拉喀托岛研究生命如何定殖于非生命(喀拉喀托岛的火山岩)。弗洛雷斯和他的团队去的是厕所。
弗洛雷斯及其同事最终发现,我们的浴室是又一个日常的荒野,仍然很大程度上不为人知。他们发现的一些物种是新来者,首次通过某人的手、肚子或难以启齿的部位来到浴室。其他物种已经与我们一起旅行了几代人,从一个浴室移动到另一个浴室,就像它们曾经从一个便盆移动到另一个便盆一样。这些包括我们需要用肥皂和水擦洗掉的病原体物种(尽管不是抗菌湿巾)。但与弗洛雷斯及其同事发现的东西同样重要的是他们没有发现的东西。他们没有发现霍乱或伤寒(或任何蠕虫)。他们没有看到这些,是因为马桶。马桶仍然将我们与最可怕的野兽分隔开来,即弗洛雷斯没有发现的那些(但他很可能在马桶稀少的国家发现),自从 19 世纪 50 年代以来我们已在很大程度上冲走的物种。因此,如果弗洛雷斯的研究让你担心,请在座位上盘旋。但当你这样做时,请心存感激,因为在你意图之下的发明,一个突破,就像抗生素或心脏手术一样,很可能在拯救你的生命,无论你是否知道,一次又一次不为人知的冲洗。
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[1]-据说比诗人更脏的伊丽莎白女王的肮脏诗人约翰·哈灵顿,可能在 16 世纪末实际发明了最早的冲水马桶之一。伊丽莎白女王似乎试用了马桶并非常喜欢,她自己订购了一个,从而出现了第一次皇家冲水。然而,最早的马桶要古老得多,早在公元前 2000 年在巴基斯坦就记录了用水“冲洗”的马桶。
[2]-尽管即使在今天,它仍然只在某些地方很常见。据估计,世界上十分之四的人仍然缺乏卫生废物处理,无论是通过旱厕(我姐姐的生活方式)、干厕还是冲水马桶。
[3]-对于任何需要知道的潮人读者,请使用 16S rRNA 条形码焦磷酸测序。
[4]-例如,伊丽莎白·斯科特及其同事于 1982 年发表的经典论文《家庭中微生物污染的调查 (J. Hyg. 89: 279-293)》,其中斯科特及其团队考虑了来自 200 个家庭的微生物(在培养皿上生长)。
图片: 1. 一个可爱的空英国便盆; 2. 公共卫生间; 3. 女卫生间标志。
参考
Flores GE, Bates ST, Knights D, Lauber CL, Stombaugh J, et al. (2011) 公共洗手间表面的微生物生物地理学。PLoS ONE 6(11): e28132. doi:10.1371/journal.pone.0028132