寻根探源话病毒

顾汉现

寻根探源话病毒

2009-6-8 14:57:31

寻根探源话病毒

从上个世纪致命的埃博拉、艾滋病,到本世纪初肆虐全球的SARS以及今年4月始于墨西哥的甲型H1N1流感病毒,一个个新奇古怪的传染性极强的病毒在世界各地不断“抛头露面”,给人类健康和生命带来极大威胁。

那么,病毒从何而来?就像人类的起源问题一样,病毒的起源仍然是生物进化史上一个重要谜题。由于没有化石标本作为研究样本,比起其他生物,病毒的溯源工作更加困难。

科学家目前对病毒的起源有三种假说。

第一种假说:病毒是地球上生物进化过程中最为原始的生命物质,它产生于化学进化之后,因此既有化学大分子属性,又具有生物的部分特征。该假说暗示病毒是从无生命到有生命的过渡型物质,其位置处于化学大分子和原始细胞之间。地球生命演化的过程表现为:无机物→有机物→化学大分子→病毒→原核生物→真核生物。这个假说是根据生命起源学说和分子进化理论提出来的,是一种纯粹的假设。

第二种假说:病毒是高级微生物的退行性生命物质,即微生物在其生存过程中可能会丢失部分基因,这部分基因丧失了独立自我繁殖能力,只能在重新进入微生物细胞中找到相应的位置才具有活力,久而久之便退化为病毒。

第三种假说:病毒来源于正常细胞的核酸,因偶然途径从细胞内脱离出来进而演变为病毒。该假说又称内源性假说。其间接的实验证据为:作为细胞一部分的质粒可随时脱离细胞,并在细胞间传递,病毒与质粒是相似的。

由于1999年在古细菌中发现了所谓“反转子”的遗传单位,这为病毒在基因水平上的起源及进化提供了新的证据。“反转子”是仅含一个基因并且能自我复制的一段核酸分子,具有重要的基因捕获功能。经过考证,科学家初步估计“反转子”早在4亿年前就存在了。

在古细菌进化的过程中,“反转子”从细菌基因中捕获基因,扩大自身的遗传信息量并增加生物学功能,最原始的感染性病毒颗粒由此产生。原始病毒采取不同的复制策略,因此产生了不同病毒的进化。

以上虽然是科学假说,但人类与病毒斗争的历史给了我们一个不争的教训——人类必须学会与自然和谐共处。如果人类要想从传染病的困境中解脱出来,不仅要靠发展公共卫生和医药科技,更重要的还在于人类应该控制自己无休止的欲望,改变生活方式,腾出更多的空间给森林植被和野生动物,摒弃以征服者的姿态对待自然的态度,尊重自然规律……这些都是我们能够做到的事情。

顾汉现

病毒不挑宿主，10种致命疾病跨物种传播

2009-5-5 11:25:25

病毒不挑宿主，10种致命疾病跨物种传播

跨物种传染病可能起源于农场或农贸市场，这样的环境充斥着各种病原体，并且很利于病原体繁衍，这就给它们提供了充足的机会相互交换基因、侵袭外来宿主（比如正在农贸市场买菜的你）。病原体在物种间的转移也可能发生在下面这种情况下：在印度尼西亚街头，一个以溜猴表演为生的人让他的猴子突然窜到观众的头上。另外，在你的肠道内，两种不同的细菌也可能像病毒一样发生基因交换，进化出致病能力，让你变成一个携带者致病原的宿主。

这类从动物传播至人类的疾病统称为人畜共患病（zoonose）。在这些疾病中，至少有30多是我们直接接触动物而染病，另外40多种则通过动物的叮咬等让人患病。但是人类体内某些携带者病原体的寄生虫是不会挑剔宿主的，因此人类疾病也会危害动物，比如在郊外旅行等看似无害的活动，人们也许会把疾病传播给动物。

如果一种细菌或病毒能对一种生物产生致命伤害，那么它也可能迅速进化出感染另一种生物的能力——目前刚刚爆发的猪流感病毒就是最新例子。实际上，除了猪流感外，还有很多致命性传染病都是从动物传至人类，或从人类传至动物。

1、流感大流行

目前在几个国家突然爆发的猪流感，完全无法与历史上的流感爆发相提并论。但是，随着地球上的人口不断增加，越来越多的人拥挤在城市里，其中大多数人又能够轻而易举地到处旅行，全球大爆发的潜在可能性仍然不容忽视。

流感的历史令人毛骨悚然：1918年流感大流行在几个月内横扫全球，估计造成5,000万人死亡——超过其他任何疾病在如此短暂的时间段内导致死亡的人数。

当时全球有1/5的人口受到感染，美国的感染人数占全国人口25%。其他一些流感病毒主要导致老人、孩子和免疫系统不健全者死亡，但1918年的流感病毒不同，主要攻击年轻成人。在这一年内，美国人的平均寿命下降了12岁。

1918年流感大流行期间，西雅图的警察戴着红十字会特制的口罩。市民被要求呆在家里，避开拥挤的场所。图片中的警察正在巡逻街道，确保公共安全。

今天，各国政府在处理流感爆发时更有准备，更科学，也更合理。不过，目前仍然没有猪流感疫苗，可能需要几个月、甚至更多时间才能开发出这种疫苗。

2、黑死病

15世纪的一本圣经中对黑死病的描绘。

没有任何一场疾病能够像14世纪的黑死病（又称淋巴腺鼠疫）那样肆虐全球，使人类文明屈服。这是一场典型的瘟疫。从欧洲到埃及，再到整个亚洲，死尸在街道上堆积如山。大约7,500万人死亡——而在这场瘟疫爆发之前，全球人口总共只有3.6亿。死亡成了家常便饭，这是极其痛苦的一件事情。

鼠疫是由耶尔森氏杆菌（Yersiniapestis）导致的一种细菌性疾病。这种杆菌主要由啮齿动物甚至家猫携带。如果能够在人与人之间传播，就像14世纪初出现的情况那样，这种杆菌就会变得极其致命。鼠疫的症状包括发烧、发冷、虚弱、浮肿和淋巴结疼痛。即使在今天，如果得不到治疗，得了鼠疫也是必死的。

14世纪黑死病的罪魁祸首是一种罕见的细菌，它们在亚洲的戈壁沙漠已经沉睡了好几个世纪。这种细菌在14世纪20年代被唤醒之后，沿着丝绸之路从中国穿越亚洲，最终于1347年抵达意大利，后来传入俄罗斯。

一些国家花了好几个世纪才恢复元气，因为一些幸存者开始质疑当局，有些甚至不再相信上帝，认为他们所受的苦难是上帝的神谴。

3、叮咬引发的疾病

近年来，动物传染病越演越烈，这些传染病大都由动物叮咬引起，每年都会夺取成百上千人的性命。在这些传播疾病的动物中，蚊子堪称罪魁祸首：每年有超过3.5亿人感染疟疾（malaria），而死亡人数超过百万，其中绝大部分都是非洲撒哈拉沙漠南部的儿童；经蚊子传播的登革热（denguefever）每年会侵袭约5,000万人，而只有500万人接受了治疗，其中2.5%会最终死去。

这种情况还在愈演愈烈，经昆虫传染的疾病暴发的频率不断增高，发病规模也逐渐增大，这些流行病还蔓延到了美洲地区。科学家预测，全球变暖会让情况更加糟糕。

再来看看这些跟动物尤其是宠物有关的疾病的数据。狂犬病（rabies）每年会夺去大约五万五千人的生命，主要是在亚洲和非洲，大部分狂犬病致死者都是因为被感染了狂犬病毒的狗咬过，很多野生动物也会携带狂犬病毒。此外，北至墨西哥南到阿根廷的广大地区感染恰加斯氏病（Chagasdisease，也叫南美洲锥虫病，由一种经名为triatomines的虫子传染的慢性病）的人数超过1,600万。恰加斯氏病经常发生在允许狗或者家禽在夜晚进入屋内的人家，因为这会增大人接触到致病小虫的几率。

并不是只有那些昆虫或宠物才会传染致病的疾病。比如美洲白足鼠（deermice）就携带有汉他病毒（Hantavirus），一旦你吸入了含有美洲白足鼠粪便颗粒的空气，就会染上这种病毒。再早期，你会出现食欲不振、发烧、呕吐、肌肉酸痛等症状。当你感觉稍微好一点之后，你又会出现脖子僵硬、再次发烧、意识混乱以及移动困难等症状。这种病无药可治，但绝大多数人能康复，大约1%的患病者会死亡。

4、HIV/艾滋病

人类免疫缺陷病毒（HIV），即引起艾滋病的病毒，起源于黑猩猩或者其他灵长类动物，大约一个世纪以前人类首次感染这种疾病。这种病毒会摧毁人的免疫系统，给致命病毒或肿瘤的侵袭敞开了大门。例如，肺结核（Tuberculosis，TB）每年会带走近25万HIV携带者的生命。

截止2007年底，全球HIV携带者达到3,300万，包括当年新增的270万人。而2007一共有200万人因艾滋病死亡，其中27万是儿童。大约2/3的HIV感染都发生在撒哈拉沙漠以南的非洲大陆。

最近，研究者发现HIV于1969年首次在美国出现，比以前认为的时间要早。

顾汉现

病毒不挑宿主，10种致命疾病跨物种传播(续)

5、猫携带引起精神病的寄生虫

弓形虫（Toxoplasmagondii）感染了全球超过半数人口的大脑，其中包括5000美国人。它被认为增加了被感染者患精神病的危险，并且可能是造成精神分裂症的原因之一。

但是，弓形虫的主要寄主是家猫，只有在家猫体内这一微生物才能进行两性繁殖。四处游荡的流浪猫更可能携带这种寄生虫。人可能通过猫的粪便被感染。在其他动物体内也发现过这种寄生虫，它们在其他动物体内进行无性繁殖。

被感染的人的最初症状通常很像流感。但这种寄生虫一旦感染就不会离开。一些科学家认为弓形虫已经改变了整个人类社会的行为。一项研究发现，弓形虫感染率高的国家，精神病患病率也会相应变高。

6、猫科动物从人类身上传染了溃疡

据科学家描述，可能是一只大型猫科动物曾在几千年前吃掉了我们的一个祖先，而这个不幸的人感染了造成胃溃疡的幽门螺杆菌（Helicobacter pylori），因此这一细菌传播到了狮子、猎豹和老虎中。现代的大型猫科动物也受到这一细菌感染。

7、埃博拉病毒

对于中非的大猩猩和黑猩猩来说，埃博拉病毒（Ebola）是一个分布广泛的威胁，并且传染了吃过这些动物的人类。现在，通过接触被感染者的血液或体液，这种病毒已经可以人际传播。从20世纪70年代开始，这种病毒每次单独爆发都会杀死数百人。

感染这一病毒的可怕症状包括：突然发烧、非常虚弱、肌肉疼痛、头痛和咽喉疼痛，同时还伴有呕吐、腹泻、肝肾功能衰竭；在一些病例中还伴有内出血和外出血。埃博拉病毒在一些地区致死率达25%到90%，致死率根据不同的菌株而有差别。

研究人员认为，蝙蝠可能携带埃博拉病毒，因为感染这种病毒的蝙蝠不会死亡。

年幼的大棕蝠（brown bat）倒悬在纽约的一个越冬洞穴中，这些蝙蝠口鼻上覆盖着一层白色的粉状菌类。图片来自南希·希斯利普（Nancy Heaslip），纽约数据设备公司。

8、小儿麻痹，雅司病，炭疽

研究野生动物种群并不容易。研究进化心理学的德国罗伯特?科赫研究所和马科斯?普朗克研究所的野生生命流行病学家Fabian Leendertz表示，科学家已经推测出，坦桑尼亚冈贝河国家公园的大猩猩是从人类感染的小儿麻痹。

Leendertz补充说，我们担心，大猩猩还会从人类身上感染雅司病毒，这种病毒与梅毒有关，但不是通过性传播的。

非洲西部爆发的炭疽病导致大猩猩和黑猩猩的死亡，这种病毒可能源自人类放养的牛。然而Leendertz认为这些动物的死亡主要是由森林里自然存在的炭疽引起的。

9、人类病毒可以杀死黑猩猩

在坦桑尼亚Mahale国家公园，如果幼年黑猩猩得了上呼吸道感染，它们的死亡率会非常高。弗吉尼亚-马里兰地方兽医学院的研究人员发现，动物很容易从公园的游客身上染病。

生态旅游的发展增加了非洲黑猩猩感染呼吸系统疾病的几率。在发展中国家，人类呼吸道合胞病毒 (Human Respiratory syncytial virus)和人类偏肺病毒(human etapneumovirus,hMPV) 会导致婴儿死亡。

几乎所有人都会接触到这些细菌，并会产生抗体。然而，在第一例由人类直接将病毒传给野生巨猿的案例中，这两种病毒在1999年到2006年间，导致了非洲西部某些地区整个黑猩猩群体的死亡。

10、人类从大猩猩身上感染“阴虱”

大猩猩要为了争夺伴侣而相互竞争，这使得雄性大猩猩体型比雌性大猩猩大得多。罗百氏傍人（Paranthropus robustus）是已经灭绝了的人类祖先，他们的性别差异也与大猩猩相似。

人类在300万年前从大猩猩身上感染上了阴虱。2007年科学家总结说，这种疾病并不是因为人与大猩猩一起睡觉而传染来的，而是由于人睡在了大猩猩的巢穴或者吃了大猩猩的肉。而且，人类并不是唯一一类既有阴虱又有头虱的灵长类（黑猩猩也有头虱，相信你知道哪一种大猩猩也有头虱）。