為什麼許多病原微生物有強烈的致死性?
這是一個很有趣的問題,我想這也是很多研究疾病、研究微生物的人感興趣的地方,就像我們搞傳染病的,常常會思考世界上為什麼會有狂犬病這樣奇葩的病原體,感染後常常導致宿主100%的病死率,而且從宿主發病前2~3天具有傳染性到發病,會在一周內死亡,那麼病原體就需要在7~10天內找到新的宿主,否則可能就會失去繁衍自身的機會,這種行為都夠不上殺敵一千自損八百的策略,簡直就是玉石俱焚。
但是神奇的是,狂犬病從發現到現在幾千年了,就是這樣倔強的存在著,至今仍然沒有從世界上銷聲匿跡,也許有更加壯烈的其他病毒,可以導致宿主更快死亡,但是那樣的病原體已經自我滅絕了,所以狂犬病這種能夠7~10天傳染期的,也許是剛剛夠病毒繁衍,但是又不可能大範圍流行的界限,如果傳染時間再長點,可能就會有更多動物被殺死,但是也會引起動物更加警惕。總之,病原體和宿主就是這樣保持著平衡。一隻狂犬病麻痹期的狗
病毒由於自身結構簡單,不能從自然界獲取營養,只能從掠奪,掠奪的結果就是破壞宿主。有的病毒溫和,破壞力小,有的病毒破壞力強,導致宿主死亡,病毒需要在宿主死亡前找到下一個宿主,從上一個宿主逃出來到下一個,並不容易,病毒為什麼不能都和宿主和平共處呢。
所以對於這個問題,我覺得答案本身很簡單,病原微生物自己並不想這樣,誰都願意享受無盡的資源,而又衣食無憂的繁衍自己,飽暖思淫慾,所謂吃飽穿暖後就是繁衍,這是所有物種的本能。至於是否會殺死宿主,誰又在乎。即使高級生物,食草動物不會考慮草是不是都死亡了,食肉動物不會擔心自己的食物被吃光了,物競天擇,如果某種動物的食物吃光了,這種動物不是滅絕,就是遷徙到別處。古往今來已經滅絕的生物很多,但是還有新的物種誕生,只要是自然規律就無可厚非。接種牛痘
但是人類掌握了技術後,加快了某些物種的滅絕,除了那些可愛的動物植物,當然也包括一些病原微生物,例如眾所周知的天花,就是生生的被人類消滅的病毒。如果不是天花病毒那麼強烈的傳染性和致死性,人類也許不會那麼積極尋找清除病毒的辦法。
我相信提問者是個有趣的人,但是這個問題的答案可很無趣啊……
我對生物學只看報告和結果,對研究過程了解很少,實驗和觀察經驗除了上學時看過顯微鏡,再什麼也不會,但是我也知道答案。
一、一些病原微生物具有致死性:
一些病原微生物的強烈致死性是通過寄生獲得了非常適合自己增殖的環境,但是在增殖過程中,微生物群會不斷擴大,但是卻不能讓自己的生存環境擴大。這種致死性不是通過進化獲得的,而是通過環境變化獲得的。如果宇宙中突然飄來一個星球上布滿我們需要的東西,那麼人類也可以放棄生產肆意生欲,只是我們未必這麼選擇,因為我們有主觀意識。
二、病原微生物沒有主觀意識
所以它們貪婪的吞噬環境,根本就不在乎什麼延續繁衍下去之類,他們就像物質那樣,吃光等死罷了。
三、變異引發的致死
其實病原微生物通過變異突然繁衍開來的結果和「一、」中一樣。不要說病原微生物了,如果大猩猩突然獲得了一個香蕉森林,在不考慮香蕉森林擴大的基礎上,猩猩也會增殖到龐大數量,但是由於猩猩殺不死森林,所以最後形成香蕉森林限制猩猩數量的結果罷了。但是病原微生物可以殺死人類,那麼最後就是雙亡。
綜上,病原微生物沒有主觀意識,並且可以毀滅自己生存的環境,所以這種生物遷徙或者突變來到人類或者其他動物身體時,在沒有外力干擾下,會導致宿主環境和自己的族群都滅亡。
問題還有第二階段的專業解答,但是我的水平就不夠了:為什麼病原微生物弄死宿主還會繼續存在?
其實毀滅掉自己的環境還會存續下來可能才是真正的問題,微生物學專家們一定有很合理的解釋和研究成果,例如該微生物能適應幾種環境,存活多久,怎麼傳遞等等……
我也想知道有些奇葩現象是否存在:雙子病原微生物——結構a的微生物存在於空氣中,傳播到人體變身為結構A,吃光人類後殘存的結構A滅亡恢復到結構a………這種可怕的存在有嗎?
先說說我的經歷吧!按照教科書上說的,血吸蟲的中間宿主是釘螺,終端宿主是人。但是我到一個農場後聽當地人說,原來家家都養水牛,現在機械化耕作,不養水牛了,結果血吸蟲也沒有了。這時我才明白,原來血吸蟲的終端宿主是水牛,人其實是無辜躺槍。狂犬病更是如此,狂犬病主要是在蝙蝠和犬科等動物之間傳播。感染人之後,基本上也就無法再傳播下去了。既然這些病原微生物不依賴人類存活,那麼人類是否具有易感性或者感染後會怎樣,都不影響它們的生存。這應該是第一類。
第二類應該是進化未完成的。我在豬場呆著發現一個規律。一種新型病原體被帶到豬場的時候,致死率一般會非常高。但是很快,致死率就會明顯下降,最後變得只是易感,沒有什麼致死率。其實,豬瘟疫苗就是這麼培育的,在兔子身上連續培育50代,豬瘟病毒就會變得一代比一代弱,最後只有感染性,沒有致病性。
第三類應該是進化上的失敗者。比如大腸桿菌本來是沒有致病性的。但是偶爾的基因突變會使得它們具備極強的致死性。但是,一旦變得具有致死性,它們自己的生存也就變得很艱難。擺在它們面前的只有兩條路,滅絕或者妥協!
其實,微生物和宿主最理想的狀態是和諧共贏,就像根瘤菌和豆科植物。至少是一方得利,一方不受損害,比如我們和體內的大多數細菌。一旦出現互相傷害,只有通過協同進化,達成妥協。
很簡單,宿主是死了但是死後留下的屍體呢?在文明社會可能會處理的比較好,但在曠野或者以前呢?宿主死了就會有別的動物吃屍體或者處理不好屍體,然後病原體會到處傳播,最好的例子就是幾個大的鼠疫黑死病流行死多少人,屍體處理不好人傳人,雞湯發瘟死了部門也會大規模殺雞掩埋。你說病原還有沒有理由殺死你?
一般高致死性病原微生物都具有高傳染性。因此,這些微生物只有通過快速繁殖增加種群數量來提高種群延續的概率,而快速繁殖勢必會與宿主陷入爭奪營養的境地。而那些溫和的病原微生物因為擴張性不強,一般種群數量不會猛增,對營養需求不大,因此,可以暫時和宿主共存。以上是個人推測。
《我們為什麼生病》一書中對這個問題有精彩的論述。如果把基因而不是個體作為受益者來看待,這個問題將迎刃而解。病毒的毒性將會越來越強,使之在與其他病毒的競爭中獲得優勢,與宿主的關係對其代表的基因來說並非事關生存,其他競爭對手病毒的基因才是。
人類是這個星球上最聰明也是最愚蠢的生物。說他最聰明是因為他無所不能,好象可以摧毀一切甚至整個地球,一不高興起來連自己也打。說他最蠢也是,好象可以摧毀一切甚至整個地球,一不高興起來連自己也打。
再回頭來看致病微生物,「他們」聰明嗎?他們會不會連自己一起與宿主同歸於盡呢?其實,我們只需要考慮一個簡單的問題,地球上的生物千千萬萬,任何生物都有一套自己的生存法則,他們能存在並生生不息,自有他的道理。
想到了恐怖分子,他們老是發動自殺性襲擊,我們不禁要問,為什麼他們要這樣做呢?自殺了,恐怖分子是不是就沒有了呢?其實道理很簡單,他們並不總是這樣做,更多的時候他們生活在別處,生活在正常的環境過正常人的生活。病菌也一樣,很多病菌,人類不是他們的唯一宿主,他們只是偶爾來到人體內狂歡一下,即使作為個體消失了,並不影響他們這個群體欣欣向榮生生不息。當然也有一些微生物,或者是由於自己作死,或者是由於自然環境的變化,或者是由於人類的干預,也「不幸」拜拜了。但是,微生物這個群體何其膨大?也許新生的還會超過了滅絕的,麻風和鼠疫被人類按下了頭顱,又發現了SARS、HIV等等,光是一種流感病毒的各種變異就足以讓人類焦頭爛額了。
話題扯得有點遠了,呵呵,總之,微生物的行為是自覺和不自覺的,他們總是為了自己的生存和發展,可能也有慾望和貪婪。但是,結果並不完全如自己所願。可是又有什麼關係呢?江山自有後來「菌」,而人類要想生存和發展,是免不了要一直與自然界各種環境(包括各種菌)鬥爭下去的。不過,令人欣慰的是,自然界總的來說還是友好善良的,包括微生世界,大多可以與人類和平共處,還有很多成為了人類的朋友。
這個問題很簡單,能量守恆定律。宿主和病原微生物是兩個種群,種群之間的競爭只有生死沒有共存,所謂的共存只是兩個或多個種群為了提升競爭力和別的種群競爭的手段罷了。生存環境決定了生存方式,這就導致了宿主與病原微生物之間是競爭而不是共存關係,可利用的生存資源是固定不變的,為了種群的繁衍就只能竭力削弱敵對種群的個體來降低其競爭力,從而實現種群資源佔有最大化,實現種群競爭力最大化。保持這個良性循環才能讓種群生生不息。這也就是生物進化史上為什麼那麼多制霸的物種消失的原因,破壞了競爭平衡導致的惡性循環會毀滅這個種群,而人類正走在這條道路上且越走越遠。
就像人類跟地球的關係是一樣的,人類明知道過度開發地球資源,各種核武器的使用會對地球環境造成不可逆的傷害,可是人類還是像大自然無休止的索取,比如提倡綠色出行,每個有車族都愛這麼想,全世界這麼多車也不多我一輛,我開車上下班對環境的危害可以忽略不計,人人都是這樣的觀點,每個人對大自然索取自己的一點,全世界所有的人口加起來可想而知,誰也控制不了地球環境資源的惡化
推薦閱讀: