一項新計算機模擬的結果表明:寄生在人類身體內和身體上的細菌可能已經進化,并且讓老年人更容易患病。如此一來老年人人口減少,在資源不變的情況下,相對地兒童們就可以獲得更多的食物和資源,從而在進化過程中使整個人類的童年時間都延長了。結果還表明,細菌具有如此的偏向性可以使人類最初的人口更加穩定,且可以更加適應對環境的劇烈變化。
本研究作者之一,美國范德堡大學(Vanderbilt University)數學家Glenn Webb說道:“如果回到3萬-4萬年前,當時世界上僅有3萬到4萬人,松散地分布在非洲、歐洲和亞洲的部分地區。我們為什么會來到這里?會是因為我們的祖先十分強健,能夠應付所有的環境變化和自然災害才得以生存嗎?”他表示通過新的研究發現表明,人類之所以能夠生存下來,是因為作為一個整體,人類祖先頑強地在自然環境中存活了下來。
細菌對人類的影響
人體細菌數量超乎一般人所想象。人體內的細菌細胞數量超過了人體細胞數量,二者比例大概為10比1。近年來,科學家發現菌群有著意義深遠的作用——可調節體重、心情和認知功能。紐約大學蘭貢醫學中心(New York University's Langone Medical Center)的微生物學家Martin Blaser博士開始思考細菌對年齡結構的影響。他注意到胃部細菌——幽門螺桿菌可以在人體腸道內存在數十年而對腸道無任何損害,但是也可引起胃潰瘍和胃癌,并且患病的風險隨著年齡增加而加大。
Blaser說:“我開始思考,一個真正的共生體是一種在你年輕時使你保持活力,年老時使你滅亡的生物體。對個人來說不是好消息,但對于整個物種來說卻是好消息。”這些細菌很可能會讓老年人口的數量減少,因此同等資源下兒童便可獲得更多的食物和資源。從長期進化的角度看,是細菌讓人類有足夠的資本擁有比其他動物長得多的童年。
數學模型驗證
為了進一步研究隨著人類年齡增長,菌群對人有什么影響,Blaser和Webb共同創建了一個數學模型來模仿一群古代靠狩獵采集為生的人。
在模型中,研究人員假設人的最大壽命約為120年,古代人和現代人完全一致(雖然早期的狩獵采集者比現代人平均壽命短,這主要是因為其它因素導致的,如童年疾病,無法愈合的身體創傷和一些現代可用抗生素治愈的細菌疾病)。模型中有三組人:青少年人群、適育年齡人群和已過適育年齡人群。之后研究者觀察了在不同生育能力和死亡率的條件下,人口數量是如何發生變化的。
為了探尋“細菌”(bacteria)的作用,研究者稍微調整了與不同細菌有關的致死因素。例如,在一個版本的模型中,研究者添加了志賀氏桿菌(一種能引起食物中毒和兒童死亡的細菌,可導致人口滅亡)的流行程度。在另一個模型中,研究者添加了幽門螺桿菌(這種細菌一般存在于人的胃里,其數量隨著人年紀的增長而增加)。研究人員對照模型運行結果后發現添加幽門螺桿菌的模型中人口更加趨于穩定,因為細菌致使已過適育年齡的人群(老年人群)死亡,青少年人群就可以獲得更多的食物和資源,整體上人口就會處于增長態勢并趨于穩定。與此形成對比的是,在沒有添加幽門螺桿菌因素的人口中,老年人口所占比重越來越大,總人口數量逐漸減少。
通過以上的模型計算表明細菌是可以進化的,而且更針對人口中的老年人群。研究者認為這不僅對人口數量有益,對細菌擴張也有好處,因為細菌自身的進化繁衍取決于是否擁有穩定的宿主。
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