本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
关于 Lady Gaga 健康的一个新真相最近被揭示出来。她身上覆盖着其他生物——你可以称之为“她的小怪物”。与媒体上的其他说法相反,这些生物与 Lady Gaga 的肉比基尼无关。(对于那些需要额外解释的人,Lady Gaga 可能是世界上最受欢迎的音乐人物。肉比基尼,好吧,不幸的是,听起来就是这样。)早在她穿上她的牛腰肉之前,她就一直处于被污染的状态。你可以把女孩从乡下带出来,但你不能把细菌从女孩的大肠里带出来。但在你开始自命清高之前,我应该指出,困扰 Gaga 的情况是人类的普遍状况。我们都覆盖着其他物种,其生命的华服比几条不羁的肉条要夸张得多。以下是今年春天你(和 Lady Gaga)最有可能穿着的 10 种生物。
1. 尽情跳舞
我们从最底部开始。至少从远处看,脚可以是可爱的。它们弯曲和扭动以支撑我们并移动我们穿梭于世界各地。每只脚由 26 块骨头组成,每一块都与一个或多个其他骨头紧密连接。但是,从脚趾正面看,会呈现出更脏乱的现实。脚会接触到我们高傲地抬起鼻子不愿靠近的所有东西(人们觉得,对于必须部分用跗节品尝味道的可怜的蚂蚁来说)。即使它们完全被袜子、鞋子或——如果你是 Gaga——羽毛包裹,它们仍然是一个独立的生物群落。它们比我们大多数部位更坚硬、更温暖,但也更潮湿。我们脚上的汗腺每平方英寸有数万个,导致脚过度出汗。它们是穷人的雨林,就像雨林一样,它们也富含真菌。但是,在我们脚趾周围生长的不仅仅是普通的真菌。哦不,它是一种特殊的真菌。须癣毛癣菌,最常见的脚部真菌,以死皮和脚趾甲为食。我们许多人,也许是大多数人,都穿着它或它的近亲。它从我们的漂浮物中生长出来。每隔一段时间,当它的花园长得太多时,它就会变成“香港脚”;真菌的身体像草的叶子一样生长,随着它们生长,脚趾甲会变黄,皮肤会开裂。但在大多数时候,须癣毛癣菌的生长是适度的。它既不是朋友也不是敌人,只是一个搭便车的人,一个被遗弃的孩子,在没有人愿意去的地方觅食。扭动你的脚趾,无论你穿的是人字拖还是普拉达,你的真菌也会跟着扭动。
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在我们的真菌丝旁边生活着细菌。我们脚上的细菌会消耗汗液中发现的氨基酸亮氨酸。正是这些吃氨基酸的生物导致脚臭。在吃亮氨酸时,这些生物会排出一种气态香气(异戊酸),当它从桌子底下升起时,人们会立刻认出它。我们大多数人脚上散发臭味的细菌是表皮葡萄球菌,但那些脚特别臭的人也可能携带另一种细菌,枯草芽孢杆菌,尽管它的名字如此,但它的臭味却缺乏微妙之处。
到目前为止,我们几乎还没有开始研究我们足底的生物。它只是在你的脚趾之间生长、交配和死亡。如果你无力去偏远的巴布亚新几内亚寻找一种新的棕色鸟类,那就弯下腰触摸你的脚。当你这样做时,你无疑会抓住至少一些世界上任何地方的科学家都一无所知的物种,你自己的特殊装饰。当你这样做时,它们可能会散发出气味。也许这就是聂鲁达在描述“你身体中丢失的花束”时所指的意思。也许不是。
2. 花哨的裤子
从脚部向上移动到腿部,真菌变得罕见。我们的腿像沙漠一样干燥,因此需要特殊的适应才能居住。但是一些骄傲的形式坚持了下来。好吧,不止一些。也许有万亿个生物生活在你裸露的皮肤上,也许有 10 万亿个,也许更多。它们像裤子一样厚。天文学家卡尔·萨根经常谈论数十亿颗恒星,但更接近我们的是更大数量的球形生物,它们都在呼吸、进食和分裂。这些微生物中最常见的是两种葡萄球菌,人葡萄球菌和金黄色葡萄球菌。在某些情况下,我们裸露皮肤上的这些细菌和其他细菌可能会有害、更糟甚至致命。但在大多数日子里,它们似乎是好的。我们皮肤上的微生物可以为我们提供一层防御,围绕我们有形的城堡的护城河。也许是因为它们吃了病原体需要建立的食物,从而阻止它们在我们岸边定居。也许不是。
无论故事的其余部分是什么,都需要数十年才能解决。更多的研究似乎增加了更多的复杂性。一些研究已经绘制了我们身体上特定细菌物种的分布图,但从历史上看,此类研究仅考虑可以在实验室中培养的细菌。截至过去五年,我们现在知道我们身体上的大多数细菌都无法在实验室中培养。当使用新的遗传方法来“看到”我们身上生活的东西时,它们会发现数十甚至数百种以前没有注意到的微生物,其中许多是以前科学界未知的,或者科学界仅通过其基因代码(来自 Bibell 和 Lovell 1976 年的地图图像)了解的。仅在人类前臂上就发现了近两百种细菌,而以前认为那里只有不到十几种细菌。就像较早的研究一样,这些新研究倾向于在身体的不同部位发现不同的微生物(例如,头发中的细菌似乎非常不同)。然而,这些众多生物到底在做什么,谁也不知道。有些可能不好。有些可能很好。其他一些可能只是游客,在前往更遥远海岸的途中稍作停留。无论它们在做什么,它们都是在你身上做的。用肥皂擦洗裸露的表面会改变最常见的物种(倾向于杀死最丰富的物种并为较稀有的物种腾出空间),但这并不会使我们的细菌长袍消失。接受现实吧——无论你是 Gaga 还是隔壁的家伙,你穿的衣服都是一件活生生的长袍,但它不是肉做的。它是微生物的。它永远都会是这样。
3. 糟糕的恋情
向上移动,我们不要在(肉)比基尼线附近停留太久,除了说我们的私处充满了生命。它们是保护生物学家倾向于称之为“生物多样性热点”的地方。我们的下部区域(或者说是下界?)甚至比我们的脚部更热带。许多只能在我们身上其他地方无法生存的生物在这里找到了安全的避风港。有阴虱(又名蟹,阴虱),尽管在晚宴上很少提及,但仍然很常见。它们最近的近亲不是我们头虱或体虱,而是在大猩猩身上发现的一种大型虱子(这表明我们的祖先之一缺乏谨慎,因为这种虱子几乎只在性交期间传播)。在这些螃蟹爬行的地方,也可能存在丰富的疾病(疱疹、梅毒等),每一种疾病都利用了我们最可预测的结合点。除了我们的病原体之外,还有许多许多客人生活在一起,其中大多数没有危害,或者太不为人知而无法断言好坏。每个隐蔽的角落、缝隙和生态位都有其特定的物种。例如,生活在阴道中的细菌几乎完全属于乳杆菌属。现在,整个科学家部落都在研究这些细菌(仅此而已——这就是现代生物学的专业化)。他们脑海中思考的问题包括为什么这些细菌在不同的女性之间如此不同,以及这种差异是否使一些女性容易患上阴道病(一种微生物群落功能障碍),同时保护其他女性。第二个问题的答案似乎是肯定的,但目前尚不清楚为什么。有趣的是,不同种族之间存在阴道细菌的持续差异,但同样,为什么、如何以及达到什么目的,没有人知道。
4. 失控
回过头来看,你的结肠除了那些你在派对上抖出来的笑话和半真半假的故事之外,还承载着大量的生命。成千上万种细菌、古生菌、病毒(包括噬菌体)以及很可能还有蠕虫(在全球范围内,大多数人最终都会感染蠕虫),都爬进来并找到了一个安家的地方。可能寄生在你体内的蠕虫种类之多,无论是在种类还是形态上,都令人震惊。有些蠕虫有可怕的抓握“头部”,有些则短而扭曲。还有一些则能长到几十英尺长。它们并排在一起,就像一个魔鬼和神灵的画廊,但蠕虫只是引人注目的巨型生物。在你的结肠和向上进入肠道的微生物细胞数量,比你身体里的人类细胞还要多。从最合理的角度来看,你更像是它们而非你。因此,当有人说你“满肚子都是废话”时,请放心,“废话”指的是细菌和其他寄生生物。我们才刚刚开始弄清楚所有这些微生物的作用。有时它们会偷窃。有时它们会造成伤害。但大多数时候,它们似乎在做的更多的是一种偷窃和提供的混合体。它们会拿走我们的一些东西,并作为交换,提供我们所没有的东西(主要是关键的维生素,如维生素 K)。此外,它们可能还有助于保护我们免受其他不太友好的微生物的侵害。虽然在我们肠道和结肠中的细菌种类很多,但它们往往来自相对较少的几个主要细菌谱系。你肠道和结肠中最常见的谱系可能是厚壁菌门和拟杆菌门,这两个门在猴子、牛、猫和老鼠的肠道中也很常见。人类的大脑可能很特别(虽然也没那么特别……),但我们的结肠,就没那么特殊了。
5. 虚荣
肚脐作为研究对象被低估了,它是我们最不起眼的褶皱。尽管它看起来像一个洞穴,但它似乎有访客来访。众所周知,肚脐可以寄生细菌(一项研究发现,它们与膝盖后部的细菌最相似)。最近,Jiri Hulcr 和 Britne Hackett,分别是我的实验室的博士后和学生,着手把这个道理带回家。他们为了制作节日贺卡,采集了我实验室成员肚脐中的真菌和细菌。没有长出真菌,但长出了细菌,有些人比其他人多。我的唯一一位法国学生 Benoit Guenard 是最多的,我该怎么说呢,他很“丰饶”(左图),而 Jiri 自己也紧随其后(右图,照片由 Jiri Hulcr 拍摄)。我们尚不知道 Benoit 的细菌是否具有独特的法国特色。时间和更多法国肚脐应该会揭晓答案。目前,我们正在尝试更广泛的采样,我们的想法是,有一天我们可能会在北卡罗来纳州罗利的新的 自然研究中心 设立一个微生物采样站,这样你也可以知道是什么在侵蚀你(或至少是你的身体)。
6. 闪光和油脂
你的肺,就像你的脚和下体一样,有点温暖和潮湿。但它们与我们吃的食物相去甚远。我们肺部的生物已经进化到可以利用我们气管产生的化学物质,尽管这些化学物质可能很难利用。在你的肺部内,有一种叫做肺孢子菌的真菌。它不能在人类肺部之外生存。没有人能在其他任何地方培养它。它在那里做什么?它似乎会从我们这些宿主那里窃取氨基酸和胆固醇(我们大多数人似乎无论如何都有太多胆固醇……)。在健康的人身上,它几乎没有什么真正的代价。只有当我们患有其他疾病,特别是像 HIV 这种会损害免疫系统的疾病时,这些真菌才会成为问题。在这些情况下,真菌会变得致命,超出其自然界限地过度生长。肺孢子菌是如何感染我们的尚不清楚。它可能会通过唇与唇的接触传播。更有可能的是,它悬浮在空气中,当我们走过它的云层时飞进我们体内。
7. 蓝莓之吻
我们口腔中的牙菌斑是多种细菌,它们相互连接以抓住机会,利用食物冲刷过它们的机会。这些不同生物的群落为了相互利益而聚集在一起。两种链球菌,S. sanguis 和 S. mutans 是最常被采样和研究的,但你的口腔,就像你身体的其他部位一样,实际上是一个野生王国,你的食物是主要的生产者,细菌是消费者,各种其他生物是顶层生物。例如,原生生物生活在你的口腔中,以细菌为食。此外,噬菌体,一种以单细胞生物为生的特殊病毒,也在这里繁荣生长。噬菌体使用细菌的方式类似于感冒病毒使用我们的方式,以求生存。
8. 面无表情
我敢打赌,Lady Gaga 的头上爬满了螨虫。它们生活在她的毛孔中,在她登台表演时,会从假发下爬出来交配。嗯,不只是那时。它们在其他时候也会这样做。她可能不止一种螨虫。额头螨虫 (Demodex spp.) 没有得到很好的研究,而且它们非常小,以至于仅仅通过研究它们及其身体各部分在显微镜下的样子(这正是目前所做的),可能无法检测出物种之间的差异。在这些螨虫得到研究的地方,它们大多只是被计数。它们在老年人身上比在年轻人身上更常见。这种模式的例外是在托克劳岛民中,那里的模式正好相反(年轻人身上的螨虫更多),原因不明。平均而言——不包括在场的托克劳岛民——我们中有一半以上的人有额头螨虫,而且我们中有很多人寄生着两种。我们中的一些人甚至可能寄生着尚未命名的物种。这些螨虫偶尔会表现不佳(它们与酒渣鼻有关,尽管在更有说服力的证据证明有罪之前,它们是无辜的),但大多数情况下,它们似乎对我们的生活没有影响。也许它们对我们有益?谁知道呢?很明显的是,它们会把自己埋在我们的毛孔中并进食。无论它们获得什么,它们已经获得了数百万年,而且鉴于没有人真正积极地研究它们,它们似乎很可能会继续这样做数百万年,前提是我们还能继续生存。
9. 爱情游戏
我甚至犹豫要不要告诉你你可能患有脑部寄生虫。在经济不景气的时期,没有人需要再为其他事情担心了。然而,它们可能就在那里,深深地楔在你的两耳之间。我指的是弓形虫,一种猫的寄生虫。弓形虫只有在猫的肠道内才能繁殖。它需要找到一只猫,非常需要。通常,它是通过找到猫吃的食物,例如老鼠来实现的。在老鼠体内,它会进入大脑,在那里它会导致老鼠被猫尿的气味吸引,而它们通常会避免这种气味(谁不会呢)。一只追随猫尿的老鼠很可能会找到一只猫,当它这样做时,最终会进入猫的肠道,在那里,弓形虫最终可以交配。但是弓形虫也会进入人体(正是因为这种寄生虫,才建议孕妇避免接触猫砂)。事实上,据估计,在任何时刻,都有 6000 万美国人受到感染。弓形虫在人类中普遍存在的时间尚不确定。当弓形虫进入我们体内时,它要么死亡,要么进入休眠状态,等待时机。当弓形虫进入这些令人喜爱的午睡时,它会触发我们大脑中释放化学物质,使我们更容易焦虑、减少我们的反应时间,并使我们更有可能陷入危险的境地,例如大型猫科动物的口中。我们的许多祖先可能在这种情况下进入了猫的肠道。被豹子或狮子吃掉曾经非常普遍。但现在被猫吃掉的情况很少见(拉斯维加斯的表演者除外),弓形虫只是影响我们的行为,而对其自身没有任何好处。Lady Gaga 是否患有弓形虫病很难说,但不知何故,这似乎可以解释她的服装。
10. 变幻的天空
尘螨生活在我们的床上,以每天从我们身体上脱落的皮肤为食。没有人真正了解尘螨的生物学(因此要对任何承诺为您清除它们的人保持警惕)。有很多种类。在发达国家,Dermatophagoides 属的两个物种最为常见。其他物种在热带地区更常见。然而,任何一个枕头都可能容纳多达十几种不同种类的螨虫,每种螨虫都有不同的历史和故事。它们像一个由腿和口器组成的以太一样飘入我们的生活。我们静止的现代生活方式,使它们比我们起源于洞穴时更为常见。据说,一个枕头的重量,有一半可能是螨虫和螨虫粪便。这种衡量它们入侵我们生活的简单指标是粗糙且难以验证的,但却捕捉到了我们处境的本质,周围环绕着有八条腿的生物,它们太小了,以至于在我们肺部、头发和几乎其他任何地方都毫不起眼地出现。有些人认为这些物种甚至在我们的一些肺部繁殖。也许。另一些人则认为它们根本不在我们的房屋或身体中繁殖,而是随着我们空调和加热器的风吹进来。也许。或者,也许你周围到处都是卵。没人知道。但我发誓,在夜晚,当我仔细聆听时,我会听到它们在我的床上一个接一个地孵化,吃掉我不再需要的东西。
11 到 11,000。皇室待遇
当然,生活在我们身上的生命形式远不止 10 种。至少有成千上万的物种偶尔会生活在某些人身上。在热带地区,可能性比寒冷气候更多样化,但无论在哪里,我们都被我们几乎没有开始研究的事物所覆盖。那个赤裸的皇帝或超级明星可能一直穿着只有知情人士才能看到的衣服,但现在我已经告诉你了,所以你也应该能够看到,真正覆盖着 Lady Gaga、你的母亲、兄弟、丈夫、妻子或姐妹的是什么。我甚至还没有描述我们最亲密的伙伴。有水痘带状疱疹病毒,它在我们小时候引起水痘,然后在我们神经系统中休眠,度过余生。如果你曾经得过水痘,那么你现在体内就活着这种病毒。当我们虚弱和/或年老时,它会再次出现,表现为带状疱疹。还有一些古老的病毒 DNA,散落在你的基因旁边。我们细胞中还有线粒体,它们与我们如此紧密相连,以至于没有它们我们会死亡。每个线粒体都是一个古老细菌的遗迹。还有更多,更多,更多,更多。
从覆盖我们内外生命的生命中可以汲取教训。我们可能会学会容忍他人,或者至少容忍我们身上的其他人。我们可能会学会欣赏世界仍然是多么不为人知,即使是我们自己身体的世界也是如此(我已经在其他地方以书籍的篇幅写过这个话题,在《万物皆有生命》中)。但也许最大的教训是,无论我们在哪里以何种方式生活,我们仍然与其余生命相连,穿着其他物种。我们可以选择的不是是否要穿上这种生命,而是我们选择穿上哪些物种。直到现在,我们倾向于尽可能地杀死我们身上的许多物种。我们擦洗,我们擦拭,我们喷洒。这样做,我们偏爱了那些尽管有我们仍然能够生存的物种。我们被这样的物种包围着。它们在我们的枕头和地毯里,也在我们城市里的周围。想想臭虫,还有鸽子、老鼠、家蝇和麻雀。一个聪明的物种可能会生活在对其最有利,或者至少是最美丽的物种之中。在某些方面,我们的身体可能正在这样做。众所周知,例如,抗生素可以在汗液中发现,并且其中一些抗生素在杀死哪些物种方面具有一定的选择性。还已知我们的身体在我们的肠道中产生化合物以利于细菌。也许我们的身体正在为了我们的利益而管理我们身上的生命。但如果它们是,那么它们与我们有意识的想法背道而驰。我们有意识的头脑在远处培育美丽和食物,而在近处则培育抵抗杂草的能力。
所以,当 Lady Gaga 用另一个物种来包裹自己时,她可能发现了一些道理,她只是让每天不那么显眼地发生的事情变得可见。即使她脱下肉装,她仍然被生命覆盖着。细菌在她嘴唇和臀部上闪烁。她脚上的真菌舔舐着她的汗水,而她头上的螨虫,它们根本不在乎。它们只是把脸埋得更深,以便完成它们唯一真正的任务。它们这样做没有任何魅力、伪装或代理,就像它们在数百万年来所做的那样。
参考文献
*特别感谢科罗拉多大学博尔德分校 Noah Fierer 的微生物包裹实验室,感谢他们对肚脐、微生物的见解,以及 Lady Gaga 歌曲名称的列表。
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关于作者:Rob Dunn 是北卡罗来纳州立大学生物学系的科学作家和生物地理学家。他的第一本书《万物皆有生命》讲述了那些有时痴迷、偶尔疯狂、总是坚定的生物学家的故事,他们试图发现生命世界的极限。他的新书《我们身体的野生生命》探讨了我们与其他物种的互动变化,无论是额头螨虫还是老虎,如何影响我们的健康和福祉。Rob 与他的妻子、两个孩子以及两个以上的额头螨虫住在北卡罗来纳州的罗利。
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