1. 冷知识网首页
  2. 百科

蝙蝠与人类:罪恶之源归何处 ?

埃博拉病毒自1976年被首次发现以来,在过去40多年的时间里,就像幽灵一样,在非洲多个国家忽兴忽灭,给当地人带来了痛苦和灾难。

蝙蝠与人类:罪恶之源归何处 ?

72岁的英国退休老人约翰·哈德森(John Hudson)在哥斯达黎加当地一个自然保护区拍到了长舌蝙蝠伸出舌头舔食花蜜的罕见画面。

埃博拉病毒自1976年被首次发现以来,在过去40多年的时间里,就像幽灵一样,在非洲多个国家忽兴忽灭,给当地人带来了痛苦和灾难。埃博拉病毒能够引起高烧,破坏人的血管,并且引起大出血、腹泻和休克,50%到90%感染该病毒的人会死亡。像对待任何一种致人死亡的病毒一样,科学家们一直致力于研究埃博拉病毒传播途径和其自然宿主,近日研究者们在《自然》杂志上发表论文,科研人员通过野外采集尽可能多的物种病毒样品,和一定数量的可代表该种群的样品,最终证明埃博拉病毒的自然宿主是狐蝠科的锤头果蝠。

蝙蝠是病毒暴发的罪魁祸首吗?

蝙蝠携带的很多病毒变异后都能使人或者家畜发病。目前,根据可靠的统计,科学家们在蝙蝠体内分离出了至少50种病毒,比如2003年的SARS病毒,2013年的MERS病毒,在非洲暴发的埃博拉病毒,2018年的广东猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)。而此次迅速席卷全国乃至世界的新型冠状病毒(SARS-CoV-2),基于目前一些初步的证据,也将源头指向了蝙蝠。

科学家通过对引起本次流行病暴发的病毒基因组进行测序及分析,基于冠状病毒保守的基因序列构建了冠状病毒系统发生树。结果显示,新型冠状病毒与能够引起非典肺炎的SARS冠状病毒亲缘关系很近。之前的研究已经证实SARS病毒的自然宿主是蝙蝠——中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus),而且与来自云南的一只中菊头蝠(Rhinolophus affinis)携带的冠状病毒亲缘关系最近,基因组相似性甚至高达96.2%。因此科学家推测,引起此次疫情的病毒源于蝙蝠。尽管这个结论仍需要更多证据链,但这为后续科学家们追寻病毒的起源提供了重要依据。

基于此前的相关研究来看,蝙蝠携带的病毒,如狂犬病毒是能够直接传染给人的(被蝙蝠咬到、抓伤等情况发生时,需要及时接种狂犬疫苗)。但是来自蝙蝠的冠状病毒一般不会直接传染给人,需要跑到中间宿主身上完成变异,变成对人易感的病毒才能进入人体细胞。SARS的中间宿主是果子狸,MERS的中间宿主是单峰骆驼。而蛇、穿山甲、水貂是此次新型冠状病毒可能的中间宿主。

但蝙蝠携带的冠状病毒并非近年才有,自然界中携带冠状病毒的動物也不止蝙蝠一种,蝙蝠不该“背锅”。

蝙蝠与人类:罪恶之源归何处 ?扁颅蝠从竹筒中飞出来。扁颅蝠身体是金黄色的,非常惹人喜爱,身体比我们拇指稍大一些,体重有3g左右,属于国内分布的体型较小的蝙蝠。蝙蝠与人类:罪恶之源归何处 ?目前体型最大的蝙蝠属于果蝠,叫马来大狐蝠,它的翅膀展开足有1.8m,体重大约2kg,飞在空中甚是壮观。蝙蝠与人类:罪恶之源归何处 ?世界上体型最小的蝙蝠叫泰国猪鼻蝙蝠,身体宽度甚至还没有人的拇指大,体重也只有2-3g。

蝙蝠作为生态系统中一个庞大的哺乳动物类群,至少在6000万年前就已经出现在地球上了,除了极地和特别偏僻的岛屿外,全球都有蝙蝠的分布。世界范围内野生蝙蝠种类有1300多种,种群数量更是多得惊人,占整个哺乳动物物种数量的五分之一左右。

固然,蝙蝠携带的的病毒是人类生命健康的威胁,然而,如果人类因此而对蝙蝠产生错误认识和行为,不但不能解决问题甚至会引发生态灾难。自20世纪70年代以来,南美洲当地人为了防止狂犬病暴发,曾经试图用毒药和炸药对吸血蝠进行大规模的杀灭。但根据一份对秘鲁20个蝙蝠栖息地为期3年的调查表明,事情非但没好转,还变得更糟了——结果是不仅无法将吸血蝠全部杀灭,还导致食虫蝙蝠因此遭殃,并且蝙蝠因栖息地被破坏加剧了四处扩散,反而增加了狂犬病的传播风险。

蝙蝠携带的病毒是人类健康的一个潜在隐患,不过这是自然演化的结果,是自然界客观存在的一部分,人类无法干预,也不应就此责怪蝙蝠,这更不是人类的祸,而人类自身的不合理行为才是真正的祸源。拒绝野味,杜绝非法野生动物交易,才能减少人类感染自然界中致命病毒的风险。

虽然有些病毒,比如像狂犬病毒、塔卡里伯病毒,也会致使蝙蝠发病死亡,但相较蝙蝠携带的庞大的病毒种类数量来说,蝙蝠可算“百毒不侵”了。蝙蝠携带众多病毒,却不会发病,而是一种两者共存的状态,这是如何做到的?对此,国内外的研究者们都在试图揭开谜底。

比如,近日有学者在《elife》上发表研究论文,通过病毒侵染细胞实验证实,一些蝙蝠细胞在抵抗病毒的过程中,它的免疫系统很快产生干扰素-a,以进行早期预警,直接对病毒进行攻击,这能够显著降低病毒浓度,避免细胞损伤。中科院武汉病毒所周鹏等人,对比了30种蝙蝠和10种无法飞行的哺乳动物(包括人类)体内的STING基因,发现所有蝙蝠的STING蛋白都在一个特定位置缺少了一个氨基酸——丝氨酸,而其他哺乳动物的STING都保留了丝氨酸。这个位置的丝氨酸决定了细胞对伪病毒入侵的反应,缺失这个丝氨酸的蝙蝠得以与其他哺乳动物无法忍受的病毒共存。除此之外,蝙蝠在清除体内自由基、抑制过度免疫等方面也有助于解释此现象。

蝙蝠和病毒是经历数千万年来的协同进化,两者相互抵抗、不断磨合才达到如今共生的结果。长久以来的自然选择使蝙蝠获得了特有的生活习性,从而适应地球的环境,立足至今。

蝙蝠是福是祸?

夜栖性的蝙蝠不管是过去还是将来,在生态系统中都发挥着重要的作用。

我们平时所说的蝙蝠,在分类学上属于哺乳动物纲翼手目,从传统的动物学分类上讲,依据形态和食性可以将蝙蝠划分为两大类——大蝙蝠和小蝙蝠。大蝙蝠俗称果蝠,是一类以植物果实、花蜜为食的体型较大的蝙蝠,眼睛大大的很可爱,因为不会冬眠所以只在热带和亚热带分布,那里一年四季都有它的食物。小蝙蝠也叫食虫蝙蝠,主要以昆虫为食物,但像南美的吸血蝠、捕鱼的大足鼠耳蝠也属于小蝙蝠。

大量的研究发现,食虫蝙蝠依靠高超的回声定位技能,每晚可捕食接近自身体重1/3重量的甲虫、蚊子、飞蛾等昆虫,这对控制农林害虫数量起着不可或缺的作用。食果蝙蝠则依靠灵敏的嗅觉和视觉,在热带森林里觅食水果和花蜜,无形中充当了夜间开花植物的花粉和种子的传播者,甚至有些植物的种子需要经过蝙蝠消化道的处理才能更好地萌发。

对于蝙蝠,我们要做的,是互不打扰,各自安好,多留一点空间给它们。

神奇的蝙蝠

蝙蝠算得上是哺乳动物里面的奇葩,它在行为和生理上有很多独有的特征。

蝙蝠是哺乳动物中唯一能够提供自主动力飞行的动物,因为蝙蝠的前肢特化为翼,并具备特有的膜结构,这也让蝙蝠拥有了极广的活动领地。除第一指骨外蝙蝠的掌骨和指骨都显著地延长,并且指间组织在发育过程中并没有消退,发育成后来的指间膜。在蝙蝠前肢和后肢指间长有一张薄而坚韧的皮质膜。

回声定位是蝙蝠进化出来的又一神秘技能。蝙蝠正是利用回声定位来判断前方的障碍物,用来实现蝙蝠的导航和捕食,虽然并不是所有的蝙蝠都有回声定位技能,但这种技能帮助了很大一部分蝙蝠摆脱视觉的限制,能够使它们躲开白天被捕食的风险而只在夜晚出来,也能让他们在黑暗的洞穴里活动自如。有些蝙蝠物种(主要是食虫蝙蝠为主)眼睛很小,尽管视觉能力还在,但对于夜晚活动的蝙蝠来说已经丧失了功能上的意义。蝙蝠的回声定位系统依靠两个功能特化的装备,一是发声结构,盡管现有的研究还没有完全揭示蝙蝠如何能发出形式各异的超声波,但喉部一个特殊的骨骼——茎舌骨(stylohyal)的连接方式提示可能和蝙蝠发出高频叫声有关,茎舌骨也被叫做语言骨,蝙蝠科研工作者通过扫描蝙蝠的喉部CT图像,发现能够发高频超声波的蝙蝠的茎舌骨与耳蜗外缘的鼓膜壁紧密结合,而果蝠(一部分果蝠不能回声定位,一部分果蝠靠敲击舌头或者拍击翅膀发超声波)却明显分离。回声定位的另外一装备是用来接收超声波回声的耳蜗。经过体型的矫正,回声定位蝙蝠的耳蜗圈数和耳蜗基底膜长度显著大于其他哺乳动物,这种变化显著的增加了蝙蝠听觉域宽,能够感知超声波(回声)。

蝙蝠的特殊技能同样可以造福人类的科技,比如,基于对蝙蝠超声波回声定位原理的研究,人们制造出导盲杖,应用于盲人导航;人们基于对蝙蝠飞行动力学的研究,仿生出了蝙蝠飞行器,再加上它的回声定位技能,在某些特殊环境或许可以派上用场。

蝙蝠还有冬眠行为,它们在温度、光照时长、食物资源发生周期性变化的时候迁徙到合适的洞穴,通过调低自身体温等一系列生理活动进入深度休眠,让自己毫发无伤地度过食物匮乏的季节。

作为一个专门研究蝙蝠的科学工作者,一个与蝙蝠打交道足有8年的人,我会接触各种各样的蝙蝠,其中扁颅蝠作为我博士期间的研究对象之一,是我认为非常有意思和行为奇特的蝙蝠。扁颅蝠,顾名思义,头颅扁扁的蝙蝠,扁颅蝠住在竹筒里面,通过一个非常狭小的缝隙出入,这个缝隙只有1厘米左右的宽度,是刚发芽的竹笋被一些虫子咬破后留下的。所以扁颅蝠的头扁扁的是为了能够自由地进出竹筒,从而适应这种特殊的栖息环境。扁颅蝠在竹筒里面悬挂在竹筒的上端,这要得益于它另外一个独特的结构,在它们的手腕部和脚踝内侧长有厚厚的肉垫,表面是光滑的,就像壁虎、树蛙的吸盘一样,这使得扁颅蝠能够紧紧地贴在光滑的竹筒内壁而不会掉下来,而下边不光空气不好还有它的粪便。这种蝙蝠以家庭的形式居住在一起,一个家庭里面成员最多可达到21只,这也是我在贵州省的荔波县出差时发现的最多的一窝了,一般来说一个竹筒里只有一只雄性,其余都是雌性或者小崽,这种一雄多雌的繁殖模式,在动物界中算是比较常见的了。雄性控制了竹筒这么一个扁颅蝠生存所依赖的资源,就能吸引更多的雌性,从而将自己的遗传基因传递给更多的后代。

我们做蝙蝠研究的人员经常接触蝙蝠,但从来也没发生过病毒感染的事情,除了我们有科学的防护外,最重要的一点是蝙蝠本身很安全。所以我们回过头来看,以科学的视角出发,蝙蝠对人类其实是特别友好的,其次蝙蝠对人类的生产生活和生态系统都是有益的,所以我们应当保护它们,比如保护好它们原有的栖息环境,减少滥捕滥杀,让蝙蝠在自己的生态位上做贡献。当然从另一方面,蝙蝠携带的病毒是人类健康的威胁,普通人要避免与蝙蝠直接和间接地接触,人类应该应用自己的科学技术去解决蝙蝠携带的病毒的危害,比如开发病毒疫苗,而不是去捕杀蝙蝠。

作者:刘奇

来源:世界博览

冷知识网文章,如若转载,请注明出处:https://www.lengzhishi.net/118811.html

发表评论

电子邮件地址不会被公开。