毒王蝙蝠?携带500多种冠状病毒仍“高寿”,特殊免疫系统,进化的奇迹(组图)
蝙蝠是哺乳动物中的一朵奇葩,它与其他的哺乳动物有很大的不同。正是这些不同,让蝙蝠像一个移动的“病毒库”一样。但是人类会被蝙蝠体内的病毒所感染,主要还是由于人类自身的问题,而非蝙蝠。所以说,人类也是一朵奇葩。而病毒更是一朵奇葩,它极其小,我们甚至无法把它定义为生物。
今天,我们就来讲讲不按套路出牌的蝙蝠、病毒以及人类。
自然界总是不按常理出牌,按理说,蝙蝠属于哺乳动物,而哺乳动物的特点就是没有翅膀,所以不会飞翔(滑翔除外),然而蝙蝠是个例外,蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物。
不按常理出牌的蝙蝠
据科学家研究发现,蝙蝠的体温比其他哺乳动物更高,和鸟类相似,达到了38-41摄氏度,相当于人类高烧状态。我们知道温度越高,体内的生物酶活性越强,催动的生物反应速度也越快,这可能是蝙蝠之所以会飞的原因之一。
当人体生病时,我们的免疫系统为了防止病毒生存和繁殖,会主动升高人体的体温,让病毒无法繁殖,甚至达到杀死病毒的目的。而蝙蝠的体温刚好是人类高烧时的体温,所以当病毒遇到蝙蝠时,高温会使得蝙蝠体内的病毒无法大规模繁殖。因此,蝙蝠虽然携带了许多病毒,但这些病毒却能够和它们“和谐相处”。
除了高温之外,蝙蝠还有一个不按常理出牌的地方是它们的免疫系统。
我们人体的免疫系统在遇到病毒时,会主动出击,当清理完病毒之后,有时还会形成抗体,当病毒下次重新入侵人体时,人体免疫系统能立即识别并消灭该病毒。
但是蝙蝠不同,根据《细胞》杂志发表的研究说,美国科学家在对一种埃及蝙蝠基因测序发现,这些蝙蝠的免疫系统的反应被削弱,也就是说当病毒来袭时,蝙蝠并不会提升自己的免疫系统,剿灭病毒,也就是说它们不会像人类一样提升自己的温度来杀死病毒。
蝙蝠表现出较为温柔的免疫反应,导致蝙蝠对病毒的耐受力增强。
正是因为以上原因,所以蝙蝠才成为了病毒库,根据目前研究表示,科学家已在近200种蝙蝠身上发现超过4100种病毒,其中冠状病毒超过500多种,还包括埃博拉、汉坦、狂犬病等数千种致死病毒,是名副其实的超级病毒库。
不按常理出牌的病毒
大多数病毒是RNA病毒,这次的也不例外,RNA病毒的特点就是:它没有细胞结构,不能像其他生物一样在自然界中复制,生存。只有进入到生物体后,病毒才会生存。所以病毒是不是生物,目前主流科学家还没有答案。
一旦病毒到了生物细胞之后,病毒就会利用自己的RNA结构改变细胞中的DNA,我们知道,DNA可以指导蛋白质生产,而蛋白质可以运输营养等功能,也就是说,病毒劫持了蛋白质,让蛋白质为自己运输营养。
在生物细胞之中,病毒可以复制自己,也就是繁殖后代,只不过它们采用的是无性生殖。
一般情况下,无性生殖繁殖的后代和亲本完全一样,不容易变异,这是因为大多数生物都是利用DNA作为遗传物质,DNA是双螺旋结构,每复制出10亿个碱基对,才会出现一个错误,出现错误的概率非常低。
而RNA病毒是单链条结构,在自我复制时,每复制100万个碱基就会出现一个错误,所以病毒在复制的过程中非常容易变异。所以,一般发生病毒引发的疫情时,科学家总会强调该病毒存在变异的可能。
不按常理的人类
蝙蝠虽然携带了那么多病毒,但蝙蝠却不会主动将病毒传染给人类。这是由它们的生存习惯决定的。
我们知道,大自然之中有自己的生态系统,蝙蝠在该生态系统中是许多鸟类、蛇类的食物,为了避免被吃,所以大多数蝙蝠选择了夜行模式。而且,蝙蝠在筑巢时,会选择远离人群的地方。
一般情况下,蝙蝠不会直接和人类接触,但是,许多生物的栖息地和蝙蝠是重叠的,当该地区的生物接触过蝙蝠,以及蝙蝠的粪便时,很有可能染病。
在自然界中,这种染病的生物很容易被其他食肉动物捕食,而食肉动物或者食腐动物的胃酸能够杀死大多数病菌,避免了该病毒在自然界中大规模传染。
也就是说,病毒虽毒,但自然界有自己的清理病毒法则。
然而人类的出现打破了这个僵局,人类在狩猎、运输、宰杀野味的过程中,会接触到病毒,一旦病毒能够实现从动物到人类的传播,那么这种病毒将会在人群中传播。
两大进化异类——人和蝙蝠
按照生物学常识,对于恒温动物来说,体型越大,心跳就会越慢,寿命也会越长。
比如大象的心跳只有每分钟26次,平均寿命60年;蓝鲸潜水时的心跳可低至每分钟2次,平均寿命80岁;而老鼠心跳可达500次每分钟,寿命只有区区3年。
我们人类是一个异类物种,平均心跳高于60次,但平均寿命已经超过70岁。
同样的,蝙蝠和人类一样,也是一个异类。
作为唯一能持续飞翔的哺乳动物,蝙蝠飞行时心率每分钟可高达800~1000次,但其寿命居然长得不符合生物学常识——20-30年。
更为牛气的是,蝙蝠身上携带有大量的致命病毒,这些病毒一旦感染动物或人类,就会引发致命性疾病;但对蝙蝠不仅不会造成致命损伤,甚至不会引发轻度症状。
可以说,蝙蝠自身的免疫系统,已经完全超越了人类发展至今的现代医疗体系。
按照物种数量来算,蝙蝠独占了哺乳动物五分之一的总量,可以说是自然界进化最为成功的哺乳物种。
据说,大约在500万年前的一次基因突变中,蝙蝠获得了基因修复的本领,它们的体细胞能以远超一般动物极限的次数分裂(人类的体细胞通常分裂次数为50~100次)。
病毒为何可怕?
对人类来说,为什么病毒这么可怕呢?
因为,病毒是与人体细胞完全一样的一种结构,与细菌不同,必须要在人或者动物体内才能存活,一旦离开宿主的身体,几分钟内甚至几秒钟内就会死亡。
但病毒可以通过飞沫传播,也就是说,在密闭的空间中(火车、飞机、地铁),病毒携带者打个喷嚏,会飞出很多的飞沫,而正好另一个人短时间内吸入这些飞沫,就有可能被传染。
但可怕的是,病毒与人体细胞几乎是一样的生存环境,所以人类目前的医疗手段,对付病毒基本无效。
所有的治愈,最终都是患者通过自身免疫功能自愈的。
医疗都是通过种种手段,刺激和强化人体的免疫系统,相当于仅仅是呐喊、助威,而不是直接参与战斗,这是目前人类对抗病毒的唯一方式。
所以对付流感,医生通常不会给开药,就让回家休息、多喝水,注意保温。
人类现在就掌握了一种有效对抗病毒的手段——疫苗,这种手段事实上也是利用自身的免疫系统完成的。
所以现代医学只能对付开发出疫苗的病毒,对于还没有疫苗的病毒,只能采用各种边缘手段来控制,而不是真正意义上的治疗。
面对此次来势汹汹的武汉肺炎,只能采用隔离控制的方法。
蝙蝠为何不怕病毒?
为啥蝙蝠不怕病毒呢?正是人家的免疫系统不一般。
免疫系统只有在高温下才能“开足马力”,科学家已经确定,发烧可以促进免疫细胞向次级淋巴结或外周感染部位的迁移,从而增加与抗原接触机会,有利于免疫系统清除病原体。
但是,我们人体根本承受不了长期的高温。
在人类正常体温下,免疫系统处于关闭状态,需要启动时间。有时候一些猛烈的病原体就可以在免疫系统还没有来得及反应的情况下一举击入,将人打倒。
另一方面,高烧持续的话,免疫系统启动,将病毒杀死的同时,人也受不了,可能率先玩完了。大多数哺乳动物,包括人类的脑蛋白质,40℃以上高温就会发生不可逆转的变性。
另据最新科学研究,人类体温还在逐渐下降,基本上每过 10 年,美国人的平均体温就会下降 0.03 摄氏度。
19 世纪,美国人的体温平均还在 37 度左右,但如今现代人的平均体温已经降至 36.6 摄氏度。
科研人员猜测,可能和人类居住环境的变化有一些关系。
一方面,现在人拥有更完善的保暖措施,更稳定的室内温度等,这让多数人都可以在一个恒定的温度下工作和工作;
另一方面,现代医疗解决了一般性炎症,人类不再需要通过加速身体的新陈代谢来抵御疾病。因此,人类自然体温在逐步下降。
对蝙蝠来说,情况就完全不同了,40℃的体温是蝙蝠的常态,可以理解为,其免疫系统设置为“常开模式”。
蝙蝠进化出的这种特殊的免疫机制,既不让病毒太嚣张,也不对病毒赶尽杀绝,实现了与病毒的和平相处。
到底是谁的错?
看到这里,很多人可能会对蝙蝠的印象非常恶劣。有人甚至提出,“建议灭绝蝙蝠,这玩意实在不该存在地球上,长得丑还害人”。
事实上,蝙蝠和人类一样,只不过是地球生态的一个环节而已。
而且,绝大多数小型蝙蝠会吃掉大量害虫,可以减少农药的使用。
此外,狐蝠和果蝠扮演着极为重要的传花授粉和散播种子的生态角色,许多热带植物物种繁衍完全取决于它们。
可以想象如果没有蝙蝠的话,又会造成怎样的生态灾难,最终还是会影响人类的生活。
另外,蝙蝠大都住在远离人类世界的山洞里,一般不会直接将病毒传给人类,而是通过果子狸、竹鼠等中间宿主来完成。
蝙蝠并不想在人类社会传播疫情,是总有人试图将野生动物当成盘中餐,自以为站在了生物链顶端,实则是无知无畏,最终形成危害人类的疫情。