互动科普

我们携带的微生物和我们的基因一样重要。

撰文 卡丽·阿诺德（Carrie Arnold）

翻译 揣少坤

人体中生活着很多细菌，它们的总数是人体细胞的10倍以上。科学家把人体内的微生物群体统称为微生物组（microbiome），它们可能会影响我们患肥胖症、哮喘和过敏症的几率。目前，研究人员甚至开始怀疑，微生物组还有更为关键的作用：影响我们对配偶的选择，乃至推动人类进化。

支持这种说法的最好证据来自昆虫研究。2010年，以色列特拉维夫大学的尤金·罗森伯格（Eugene Rosenberg）领导的研究小组在果蝇中做了一个实验。他发现，改变拟暗果蝇（Drosophila pseudoobscura）的饮食，会改变它们对交配对象的选择：只与和自己吃同样食物的异性交配。而给果蝇喂食抗生素后，这种偏好就消失了，它们在选择交配对象时，不再关心对方吃的什么。这说明，造成这种交配选择效应的不是饮食变化本身，而是饮食变化造成的肠道微生物变化。

为了搞清楚肠道微生物能否影响生物体的寿命和繁殖能力，美国范德比尔特大学的遗传学家塞斯·波登斯坦（Seth Bordenstein）和同事做了一个实验。他们给湿木白蚁（Zootermopsis angusticollis）和黄肢散白蚁（Reticulitermes flavipes）喂食一种名为利富平（rifampicin）的抗生素，结果抗生素使得这些白蚁的肠道微生物种类减少，产卵量也跟着降低。这一发现发表在2011年7月的《应用与环境微生物学》（Applied and Environmental Microbiology）上。波登斯坦认为，抗生素杀死了某些帮助白蚁消化及吸收营养成分的益生菌，这使得白蚁营养不良，降低了产卵能力。

越来越多的研究都得出了同样的结论。进化生物学家现在普遍认为，我们不能分别看待生物体本身的基因，以及与它共生的细菌，因为两者都是“全基因组”（hologenome）的一部分。

波登斯坦教授指出：“长久以来，人们都把植物学、动物学和微生物学分开来讲。但任何动物和植物体内都有百万，乃至亿万微生物存在。我们必须研究全基因组才能真正了解某种动物或植物。”换句话说，自然选择的力量不只作用于某个动物或某株植物自身，同时也作用于它们所携带的整个微生物群落。波登斯坦展示的一组数据显示，进化上越接近的黄蜂种群，它们携带的菌群也就越相似，这也支持了全基因组的概念。

科学家认为，微生物组对人类的进化同样重要。波登斯坦说：“既然微生物组对人类的消化、嗅觉、免疫系统等各方面的适应行为都有着重要影响，那么人类的微生物组对人类的进化可能也产生了影响。甚至可以说，我们携带的微生物和我们的基因一样重要。”