與人類一同演化的腸道細菌

陪伴我們千萬年的「夥伴」

人類體內的腸道細菌數量繁多，多達數以萬億計。可以說我們身上有多少細胞，就有多少腸道細菌。這些細菌中，有些來自食物和外部環境，這些僅是腸道中的過客而已，而另一些就是自遠古就陪伴我們的「老相識」。

科學家研究發現，這幾種老相識的腸道細菌與我們相識的歷史可追溯至非洲古猿時期。在距今約1000萬年前，非洲古猿分成了兩支。一支繁衍發展成為大猩猩，另一支的一部分發展成為人類，餘下部分發展為黑猩猩和倭黑猩猩。

這些細菌的祖先就生活在非洲古猿的腸道里，並且隨非洲古猿的分化而分化。從某種程度上說，它們與我們共同演化至今，我們人類的演化史，同時也是腸道細菌的演化史。

同樣，借猿類的腸道細菌，也可以對猿類的演化史一探究竟。2010年，科學家第一次為猿類的腸道細菌繪製家譜，結果發現它們與各自「寄主」同時繁衍、演化。比如，非洲黑猩猩三個亞種彼此之間的腸道細菌非常相似，其相似度高於它們與倭黑猩猩腸道細菌的相似度。

就這樣，隨著人類發展繁衍，腸道細菌也在不斷發展繁衍。雖然肉眼看不到，但它們就在那裡，千萬年來始終陪伴著我們。

對人類必不可少的陪伴

從某種程度上說，腸道細菌對人類的陪伴，就是一種生物間的共生關係。共生是自然界非常普遍的現象，很多動物和微生物都是共生關係。例如蚜蟲和它們身上攜帶的一種布赫納氏菌，這種細菌為蚜蟲提供一種必不可少的營養物質，而蚜蟲自身在食物里卻攝取不到這些營養。同樣，蚜蟲為布赫納氏菌提供布赫納氏菌自己不能生產的營養物質，以維持該菌的生存。蚜蟲與布赫納氏菌的共生歷史非常悠久，早在2.5~2億年前就已存在，那時恐龍才剛剛出現。從那時至今，蚜蟲和布赫納氏菌就相互陪伴，完美共生直到今天。

另外，布赫納氏菌只生活在蚜蟲體內，其他地方沒有，並且它們隨著繁殖，從蚜蟲母體擴散至蟲卵內，再擴散至幼蟲體內，一代代延續著這種共生。這就是互利共生關係，腸道細菌與人類也是如此，但是與蚜蟲和布赫納氏菌相比，人類與腸道細菌的關係卻略有不同。

人類腸道細菌，有些能參與糖類和蛋白質的代謝，促進鐵、鋅等礦物元素的吸收；有些能合成多種維生素，如維生素B1、B2等B族維生素，還能利用蛋白質殘渣合成多種氨基酸，如天冬門氨酸、苯丙氨酸等；有些能吸引水分，促進糞便排出；有些能提高身體的免疫機能，抑制病原菌在腸內繁殖。腸道細菌對人類的生命和健康起著重要作用，它們對人類有重要的生存意義。我們需要腸道細菌。

然而腸道細菌可以不需要人類。它們在人類腸道里分解食物，確實得到了維持自己生命所需的營養物質，但是人類腸道只是它們生活的生態系統之一, 它們並不局限在我們腸道內。科學家從世界各地採集了許多猿類、人類的糞便樣本，經分析發現有些人類的腸道細菌能「搬家」，就是從我們人類身上轉移到黑猩猩身上，還能從黑猩猩身上轉移到大猩猩身上。比如毛螺菌科的細菌經常發生這樣的轉移。經研究，科學家認為它們之所以能在不同物種間轉移，或許因為它們能產生一種堅硬而耐寒的孢子，使細菌在腸道外也能存活。其實許多腸道細菌都能產生孢子，科學家因此推測細菌在不同生命體之間來回「搬家」，或許本來就是一件很正常的事。

在人類與腸道細菌的陪伴共生中，雙方共同受益，但細菌可以離開人體到其他生物體內繼續生存，而人類體內一旦沒有細菌參與分解、消化食物，後果將難以想像。

最長情的陪伴會終結嗎？

自人類出現以來，這些腸道細菌就與我們相伴。但今天，這種情況正在悄悄地發生變化。

科學家發現有些細菌種類現在仍生活在大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩體內，但它們的同類在人體內卻發生了很大變化。比如在歐洲、北美地區，那些細菌在人類腸道里已經消失了，但在非洲東部國家馬拉維的農村地區，人們體內仍有這些細菌。

這可能是由於近幾百年來，人類飲食和衛生狀況發生了很大變化，尤其在世界發達地區更甚。換句話說，在不經意間，我們驅逐了一些長期陪伴我們的腸道細菌。

那麼，這些細菌為什麼消失？原因可能有兩方面，一方面是在現代工業化社會裡，抗生素等藥物大量使用，這干擾並驅逐了某些腸道細菌。另一方面，科學家從考古研究中發現，人類腸道細菌的種類減少，不止始於現代，而是始於遠古時期。那時人類尚處於狩獵採集時代，腸道細菌種類已經比同時期黑猩猩和大猩猩的少了。到了現代，歐洲、北美城市居民的腸道細菌種類比遠古時期人類的還要少。可能當人類開始烹飪食物時，細菌種類就已經開始減少了。因此科學家推測，或許因為食物種類改變，腸道細菌種類也相應地改變，其中有些我們已經不再需要了。

如果的確是如此，那麼這些消失的細菌對人類健康有影響嗎？科學家推斷，既然這些細菌曾長時間陪伴我們，那麼它們肯定有重要作用，或許能幫我們消化食物，或許能幫我們維持免疫系統等等。少了它們，人可能會出現一些健康問題。這或許就能解釋為什麼現在肥胖症、炎症和免疫性疾病的發病率在逐步上升。

然而從某種程度上看，這種推論顯得過於草率，畢竟目前的研究樣本只包含四種靈長類動物的腸道細菌。在後續研究中，科學家將從兩方面展開，一方面深入研究腸道細菌的整個基因組，考察它們的發展變化；另一方面把研究樣本擴大至其他靈長類動物，如猴子等。屆時，或許我們就能得出肯定的答案了。