人类是在一个已经生活着海量细菌和病毒的星球上演化出来的。只有演化出抵御潜在有害微生物的能力,人类才能生存并发展壮大。事实上,纵观历史,传染病已夺走太多人的生命,是影响人类进化的最大因素之一。据估计,自人类这一物种与黑猩猩亚种分道扬镳以来所发生的所有基因突变之中,有 30%是受病毒影响,在细胞中有病毒活动的部位发生的。 28 由鼠疫耶尔森菌引发的黑死病在 14 世纪中期肆虐欧洲,杀死了当时约60%的欧洲人,而多数幸存者之所以能够逃过一劫,要归功于他们的免疫系统。 29 在撒哈拉以南非洲,疟疾导致大量人类死亡,它也由此成为“人类基因组近期历史上已知的最强演化选择力量”。 30 因此,我们这个物种中最有可能活到将DNA传给下一代的,并非那些最强大或者最聪明的个体,而是那些拥有最强大的免疫系统,足以应对传染病侵袭的;或是那些细胞发生变异,无法被微生物所左右的人类。尽管这类变异赋予了人类对病原体的抗性,但同时也对细胞功能产生了不利影响。这表明,人类的生存斗争是与微生物的斗争,而非与雄性首领或顶级掠食者的斗争。
我们的身体被微生物挤得满满当当的。据估计,每个人的体内都寄居着约 40 万亿个细菌,这意味着细菌的数量略高于人体细胞的数量。 31 那么病毒的数量是多少呢?至少是细菌数量的 10倍。人类微生物群系——居住在我们体内的所有微生物——的总重量与我们的大脑重量大致相等,在 1 千克到 2 千克之间。 32 这些微生物中的绝大多数细菌和病毒并不会让我们生病。实际上,它们已经与我们的祖先协同演化了数百万年,形成了相互依存的密切关系。换言之,人类已经将某些必不可少的工作外包给了微生物。这是因为微生物能够比人类更快地适应新环境。我们的细胞携带着 2 万到 2.5 万个基因,而微生物群系携带的基因数目大约是这个数字的 500 倍。 33 巨大的基因数目,加上远远高于复杂生命的繁殖速度和能够在物种之间“横向”转移基因的能力,使得细菌演化的速度远超人类。微生物与人类之间的合作在肠道中表现得最为显著,那里有充足的蛋白质、脂肪和碳水化合物供细菌大快朵颐;而作为回报,它们会帮助人类完成一些重要工作,比如食物的消化,微生物和矿物质的生产等。病毒还能让我们保持健康,特别是能够杀死我们体内有害细菌的噬菌体。
如今,越来越多的证据表明,肠道微生物群系对人类的大脑有着重要的影响。当然,我们很久前就对这种联系有所察觉。英语中有各式各样的习语将我们的大脑和肚子联系在一起:你会对一些事物有一种直觉或本能的判断,在英语中的表达为have a gut feeling或have a gut instinct(直译为有一种肠道的感觉或源于肠道的本能);心慌意乱、坐立不安在英语中的表达为butterflies,knots or a pit in your stomach(直译为胃里有蝴蝶在飞舞,胃打结了或者胃紧绷绷的);令人痛苦的、讨厌的,在英语中的表达为gut-wrenching(直译为肠绞痛);翻来覆去地思考问题,在英语中的表达为ruminate on a problem(ruminate有“反刍”的意思)。《自然》杂志近期的一篇社论写道:“就在 10 年前,人类肠道中的微生物会影响大脑的观点还经常被视作荒谬的……但再也不会这样了。”启发编辑撰写这篇文章的研究分析了2 000 多名比利时人粪便中的细菌。 34 在经检测的 500 株细菌中,有 90%以上能够产生多巴胺和血清素等神经递质,这些物质在调节人的情绪方面起着关键作用。这种能力是生活在动物体内的细菌所独有的,如此看来,这些微生物在数百万年的演化中获得了创造化学“信使”的能力,从而能够与它们的宿主交流,并对后者造成影响。细菌能够产生提振我们情绪的化学物质,从演化的角度来看,可能是因为这样会让我们更倾向于群居生活,从而给它们提供在另一名宿主身上定殖的机会。
研究者随后对比了被确诊患有抑郁症和未患抑郁症的志愿者身上的微生物群系,发现粪球菌属和戴阿利斯特杆菌属这两类细菌在健康的被试者的肠道中很常见,在患有抑郁症的被试者身上难觅踪影。这两类细菌都能产生已知的具有抗抑郁功效的物质。这并非肠道微生物群系与心理之间有所关联的确凿证据,但依然是一个很好的开始,特别是此时的科学家已对“无菌”小鼠和大鼠的大脑与肠道菌群之间的联系进行过大量的研究,有了相关的研究基础。 35 这让人们对此抱以希望,从拥有健康微生物群系的人身上移植粪便,也许能达到比百忧解或心理治疗更好的抑郁症治疗疗效。
这些研究的意义令人震惊,这意味着我们不仅从细菌演化而来,还从病毒中获得了基因组中的关键片段。现在已经很明确了,我们的身体甚至大脑之所以能够以现在的方式运转,是因为那些在我们祖先的体内与之一同演化的微生物作出了至关重要的贡献。肠道中微小的细菌能够以人类难于察觉却极其重要的方式影响人们的情绪和行为,这一发现表明,人类甚至无法完全控制自己的思想。但如果细菌和病毒是人类个体层面上的基本组成部分,那么它们在群体层面上又扮演着什么样的角色呢?或者换一种说法,微生物可能对人类社会和政治的演化施加了何种影响?它们又是如何影响历史的?