与人类一同演化的肠道细菌

陪伴我们千万年的“伙伴”

人类体内的肠道细菌数量繁多，多达数以万亿计。可以说我们身上有多少细胞，就有多少肠道细菌。这些细菌中，有些来自食物和外部环境，这些仅是肠道中的过客而已，而另一些就是自远古就陪伴我们的“老相识”。
科学家研究发现，这几种老相识的肠道细菌与我们相识的历史可追溯至非洲古猿时期。在距今约1000万年前，非洲古猿分成了两支。一支繁衍发展成为大猩猩，另一支的一部分发展成为人类，余下部分发展为黑猩猩和倭黑猩猩。
这些细菌的祖先就生活在非洲古猿的肠道里，并且随非洲古猿的分化而分化。从某种程度上说，它们与我们共同演化至今，我们人类的演化史，同时也是肠道细菌的演化史。

同样，借猿类的肠道细菌，也可以对猿类的演化史一探究竟。2010年，科学家第一次为猿类的肠道细菌绘制家谱，结果发现它们与各自“寄主”同时繁衍、演化。比如，非洲黑猩猩三个亚种彼此之间的肠道细菌非常相似，其相似度高于它们与倭黑猩猩肠道细菌的相似度。
就这样，随着人类发展繁衍，肠道细菌也在不断发展繁衍。虽然肉眼看不到，但它们就在那里，千万年来始终陪伴着我们。

对人类必不可少的陪伴

从某种程度上说，肠道细菌对人类的陪伴，就是一种生物间的共生关系。共生是自然界非常普遍的现象，很多动物和微生物都是共生关系。例如蚜虫和它们身上携带的一种布赫纳氏菌，这种细菌为蚜虫提供一种必不可少的营养物质，而蚜虫自身在食物里却摄取不到这些营养。同样，蚜虫为布赫纳氏菌提供布赫纳氏菌自己不能生产的营养物质，以维持该菌的生存。蚜虫与布赫纳氏菌的共生历史非常悠久，早在2.5~2亿年前就已存在，那时恐龙才刚刚出现。从那时至今，蚜虫和布赫纳氏菌就相互陪伴，完美共生直到今天。
另外，布赫纳氏菌只生活在蚜虫体内，其他地方没有，并且它们随着繁殖，从蚜虫母体扩散至虫卵内，再扩散至幼虫体内，一代代延续着这种共生。这就是互利共生关系，肠道细菌与人类也是如此，但是与蚜虫和布赫纳氏菌相比，人类与肠道细菌的关系却略有不同。
人类肠道细菌，有些能参与糖类和蛋白质的代谢，促进铁、锌等矿物元素的吸收；有些能合成多种维生素，如维生素B1、B2等B族维生素，还能利用蛋白质残渣合成多种氨基酸，如天冬门氨酸、苯丙氨酸等；有些能吸引水分，促进粪便排出；有些能提高身体的免疫机能，抑制病原菌在肠内繁殖。肠道细菌对人类的生命和健康起着重要作用，它们对人类有重要的生存意义。我们需要肠道细菌。
然而肠道细菌可以不需要人类。它们在人类肠道里分解食物，确实得到了维持自己生命所需的营养物质，但是人类肠道只是它们生活的生态系统之一, 它们并不局限在我们肠道内。科学家从世界各地采集了许多猿类、人类的粪便样本，经分析发现有些人类的肠道细菌能“搬家”，就是从我们人类身上转移到黑猩猩身上，还能从黑猩猩身上转移到大猩猩身上。比如毛螺菌科的细菌经常发生这样的转移。经研究，科学家认为它们之所以能在不同物种间转移，或许因为它们能产生一种坚硬而耐寒的孢子，使细菌在肠道外也能存活。其实许多肠道细菌都能产生孢子，科学家因此推测细菌在不同生命体之间来回“搬家”，或许本来就是一件很正常的事。
在人类与肠道细菌的陪伴共生中，双方共同受益，但细菌可以离开人体到其他生物体内继续生存，而人类体内一旦没有细菌参与分解、消化食物，后果将难以想象。

最长情的陪伴会终结吗？

自人类出现以来，这些肠道细菌就与我们相伴。但今天，这种情况正在悄悄地发生变化。
科学家发现有些细菌种类现在仍生活在大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩体内，但它们的同类在人体内却发生了很大变化。比如在欧洲、北美地区，那些细菌在人类肠道里已经消失了，但在非洲东部国家马拉维的农村地区，人们体内仍有这些细菌。
这可能是由于近几百年来，人类饮食和卫生状况发生了很大变化，尤其在世界发达地区更甚。换句话说，在不经意间，我们驱逐了一些长期陪伴我们的肠道细菌。
那么，这些细菌为什么消失？原因可能有两方面，一方面是在现代工业化社会里，抗生素等药物大量使用，这干扰并驱逐了某些肠道细菌。另一方面，科学家从考古研究中发现，人类肠道细菌的种类减少，不止始于现代，而是始于远古时期。那时人类尚处于狩猎采集时代，肠道细菌种类已经比同时期黑猩猩和大猩猩的少了。到了现代，欧洲、北美城市居民的肠道细菌种类比远古时期人类的还要少。可能当人类开始烹饪食物时，细菌种类就已经开始减少了。因此科学家推测，或许因为食物种类改变，肠道细菌种类也相应地改变，其中有些我们已经不再需要了。
如果的确是如此，那么这些消失的细菌对人类健康有影响吗？科学家推断，既然这些细菌曾长时间陪伴我们，那么它们肯定有重要作用，或许能帮我们消化食物，或许能帮我们维持免疫系统等等。少了它们，人可能会出现一些健康问题。这或许就能解释为什么现在肥胖症、炎症和免疫性疾病的发病率在逐步上升。
然而从某种程度上看，这种推论显得过于草率，毕竟目前的研究样本只包含四种灵长类动物的肠道细菌。在后续研究中，科学家将从两方面展开，一方面深入研究肠道细菌的整个基因组，考察它们的发展变化；另一方面把研究样本扩大至其他灵长类动物，如猴子等。届时，或许我们就能得出肯定的答案了。