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寄生生物:世界的主宰?

字号+作者:参考消息 来源:参考消息 2002-10-05 08:00 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

寄生生物:世界的主宰? 任何关于寄生生物和寄生现象的问题都难不倒克洛德·孔布。他知道这些进化的小杰作为了达到目的而使用的所有伎俩:依靠它们所寄生的'...

寄生生物:世界的主宰?


任何关于寄生生物和寄生现象的问题都难不倒克洛德·孔布。他知道这些进化的小杰作为了达到目的而使用的所有伎俩:依靠它们所寄生的宿主,生存下来并保证其物种的延续
【法国《费加罗报》8月5日文章】题:克洛德·孔布说“寄生生物也许是世界的主宰”(记者 伊夫·米斯雷)
40多年来,克洛德·孔布充满激情地研究寄生生物。你知道一种叫Histiostoma laboratorium的蜱螨目动物吗?当这种极小的动物在地上爬行时,它能够仅仅依靠果蝇翅膀的振动探测出果蝇的来临。当果蝇经过它上方时,它跳起来,紧紧抓住正在飞行的果蝇,以寄生在其体内。Histiostoma一跃的高度可达5厘米,相当于人类跳起500米的高度。
类似的故事,孔布还知道许多。但作为一个优秀的达尔文主义者,身为法国佩皮尼昂大学教授的孔布首先关心的是,我们能从这些故事中学到生物进化方面的什么知识。事实上,寄生生物不仅是一些特殊的小生物,它们有时对宿主残酷无情。了解寄生生物的“战略”也许能够挽救生命、收成、森林、野生动物、鱼类、鸟类……
《费加罗报》记者伊夫·米斯雷对克洛德·孔布进行了采访。
问:贸易的全球化促进了寄生生物的传播。这一现象是否会对人类造成威胁?
答:很久以前,人科动物的出现就为寄生现象提供了征服的机会。非常早之前,人类就去过所有地方,导致了生态和行为的改变。人类什么都吃过……确实,对寄生现象而言,现在是一个非常时期,许多疾病通过寄生生物传染。人类打乱了全球寄生现象的格局,为其演化提供了新的机会。
问:有朝一日,寄生生物会成为世界的主宰吗?
答:也许很久以来它们就已经是世界的主宰了。但它们在生物界的地位非常特殊,所以我们通常忽略了它们的存在。人们也许认为,生命只存在于两种环境中:水和陆地。其实,还有第三种生命存在的环境:生物环境,即寄生生物环境:一种生命依靠另一种生命而存在,一个生物居住在另一个生物体内,并将它作为永久能源。
问:寄生生物不是捕食者吗?
答:不是。比如说,当一只狐狸吃掉一只水?时,狐狸获得了能量,而水?的所有遗传信息与身体却一起消失了。而寄生现象则是另一回事。当一只肝片吸虫寄生在一只羊体内,它从羊身上汲取能量,同时将羊体作为自己的居住场所,它们各自的基因组和遗传信息仍并行存在。寄生虫与宿主相互影响的时间会持续几个月,有时会几年,而狐狸与水?之间的相互影响只存在于消化时。
问:寄生现象是一种常见现象吗?
答:寄生现象是普遍存在的。所有的有机体都是寄生生物的寄生目标。寄生生物或者是复杂的有机体(如双盘吸虫),或者是简单一些的有机体(如细菌和病原微生物)。寄生生物身上也有寄生生物!病原微生物本身的体内也有以DNA序列形式存在的寄生生物。当你看到一只鸽子飞过,你会产生只看到一只动物经过的印象。但这种印象是不正确的。任何一只鸽子的身上都有几十种不同的寄生生物,鸽子的消化道、羽毛、甚至细胞中都有寄生生物。一只鸽子就是一个飞翔的动物园。
问:寄生生物与宿主之间的关系总是不和吗?
答:在两种情况下,寄生生物与宿主的关系会非常糟糕。第一种情况是,由于寄生生物的缘故,其宿主有时会被另一种生物吃掉。例如,鼠妇被一种小棘头虫寄生后,身体会变亮。这样,椋鸟很容易发现它,而吃下鼠妇的椋鸟又会成为棘头虫的宿主。另外,某些寄生生物还会改变宿主的行为。一些携带着鸟类寄生生物的甲壳动物看到海鸥向自己靠近时,不仅不躲起来以免被吃掉,反而在水面上晃动。
问:您举的这些例子中,寄生生物都能从自己导致的宿主的死亡中获益。那另一种情况呢?
答:另一种情况是,寄生生物杀死了宿主而它本不该这么做,因为宿主给它提供了一个膳宿有保证的稳定环境。有时,在同一生物体内会有一些相同种类或不同种类的寄生生物互相竞争。例如,艾滋病病毒从基因角度来看变化多端,以至于该病毒的不同基因型之间互相竞争或与宿主的免疫系统产生竞争。毒力越来越强的基因型最后会导致自身与宿主同时死亡。这种寄生生物还不能同人类相适应。在遥远的未来,可能会有一些毒力不太强的基因型被挑选出来,它们可以在宿主体内存在很长时间而不会杀死宿主。猴子体内的SIV病毒就是这种情况,这种病毒不会杀死宿主。
问:如何解释寄生生物的毒力?
答:寄生生物刚进入宿主体内时,宿主难以适应,因而寄生生物还无法利用新的生存环境。这时它的毒力非常强,甚至对自身不利。另外,不同种类的寄生生物或同一种寄生生物的不同基因型之间也存在竞争。寄生生物间的“军备竞赛”对它们来说可以是致命的。这属于进化中的探索阶段。逐渐地,最有效的过程被选中了。
问:您所说的寄生生物的“军备竞赛”是什么意思?
答:以捕食者及其猎物为例,在狮子追赶羚羊的历史中,羚羊一直在选择逃生的方法:快跑、侦察狮子动向或长一身相应的皮毛以便掩饰自己。就捕食者狮子来说,它也一直在选择追捕猎物的方法。寄生生物中也存在这种“军备竞赛”。如果寄生生物与宿主的“结合”过程持续好几代,那么寄生生物会挑选基因以更好地适应宿主,更好地在宿主体内生存下去。宿主也要进行基因选择以避免遇到寄生生物或努力杀死它:这就形成了免疫性。这就是大规模的“军备竞赛”。
“军备竞赛”是在宿主体内进行的。战斗则在寄生生物的基因多样性和宿主免疫系统产生的基因多样性之间进行。战斗的结果通常以宿主的失败而告终(艾滋病毒同人体免疫系统之间的斗争通常就是如此),因为寄生生物有一些可怕的武器:它能不断地产生新的基因型。
问:某些寄生生物的生命周期非常复杂,这是否会对它们形成障碍?
答:生命环境是不连贯的,而是有多少潜在宿主就会分为多少段。宿主就像一个敌对海洋上的岛屿。设想海洋中央有一些岛屿,岛上有生物。不时会有岛屿没入海中,同时又有新岛浮出海面。这样,寄生生物就得征服新的岛屿,方法相对来说很简单:从一个宿主换到另一个宿主,就像一只山雀从一片小树丛飞到另一片小树丛。但寄生生物选择新的宿主经常要通过特殊道路,例如通过中间宿主或载体。它们有时要通过生态系统中的一些非常复杂的途径。
问:这些途径通常与食物链是一致的。总是这样的吗?
答:寄生生物通常利用食物链从猎物身上转移到捕食者身上。狐狸吃掉水?后感染棘球蚴就是这种情况。许多寄生生物还借助于有刺(蛰针)昆虫的帮忙。以疟疾为例,蚊子是一种微型捕食者,以人血为生。蚊子叮人时会感染寄生生物,后者便在蚊子体内繁衍。当这只蚊子叮另一个人时,就会把寄生生物传染给那个人。寄生生物从一个“岛”转到另一个“岛”上,其间会采取所有可能的方法。
问:还有更复杂的生命周期吗?
答:当然有。Halipegus生活在青蛙的舌头下,在那里产卵。之后卵被排到水塘里,孵化成幼虫,进入水中的蜗牛体内。幼虫在蜗牛体内繁殖。从蜗牛体内出来的Halipegus处于另一种幼虫阶段———摇尾幼虫。摇尾幼虫接着进入一种非常小的甲壳动物——剑水蚤的体内。剑水蚤会被蜻蜓的幼虫吃掉,Halipegus便进入了蜻蜓幼虫的消化道。当蜻蜓幼虫变成蜻蜓飞离水面后,它又成为青蛙的食物,于是,Halipegus再次寄居在青蛙舌下。在这一周期中共有4个不同的、同时又必不可少的宿主。
问:从进化角度来看,这样的周期是如何形成的?
答:不可能一下子有2个、3个或4个宿主。那么每个宿主被“俘虏”的顺序是怎样的呢?人们做出了一些假设。某些被选中的机制十分特别,如Halipegus的摇尾幼虫进入剑水蚤体内的方式。摇尾幼虫呈球形,有一个形状如注射器、带压强的小尖头。当剑水蚤触到尖头时,尖头的顶端破裂,躲在球里面的摇尾幼虫的身体在千分之一秒的时间里被注射进剑水蚤体内。
问:有时人们会产生寄生生物比宿主高级的印象,这种印象正确吗?
答:这样说不太确切。寄生生物能够产生基因多样性,这种基因多样性通常比宿主的基因多样性高级。病原微生物或细菌的突变率非常高,而它们每一代生存的时间很短,这就给了它们更多的突变及更好地适应新环境的机会。但宿主并非毫无抵抗之力,因为宿主的基因组更大。高等脊椎动物还能够重组决定其抗体的DNA.
问:用什么方法可以和寄生生物抗争?
答:战胜寄生生物的唯一方法是运用我们的知识。40亿年来,宿主的基因组和寄生生物的基因组一直在互相斗争。但近几年来,宿主的基因组有了一个新盟友:人类文化,即科学。这个厉害的盟友能够控制基因,找到全新的武器。
问:形势也不完全悲观。寄生生物也参与了生命的发展……
答:是的,一些寄生生物提供了一些具有创新意义的基因。例如,一些发光的细菌能够为深海的鱼类带来光亮。光是细菌产生的,鱼类给细菌提供了养料。人类体内的外来细胞比自身本来有的细胞多。在我们体内的每个细胞(共10万亿个)中,有几十个线粒体,这些线粒体起初也是细菌,大概在20亿年前进入我们的细胞。我们体内来自细菌的基因组多于非细菌基因组。如果没有那时的这种“联姻”,也就不会有后来的生命进化和发展。

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