食人部落与“笑死病”:为何哺乳动物不能同类相食?
上世纪八十年代,一种奇怪的疾病占据了国外报纸的头条。这种病在新几内亚福尔部落内被人们发现,由于患上这种病的人在大笑时身体会不自觉地摇晃,无法自我停止,因此这种病被人们形象地称为“笑死病”。
在患病的初期,患者仅仅只在大笑时,肢体摇晃。一到三个月之后,患者无法正常站立,站立时摇晃不稳,走路蹒跚,眼睛逐渐成为对眼,丧失连贯说话的能力,一直保持这个状态直至最后死掉。
这种奇怪的疾病在当时引发了许多人的关注,最后,科学家们解剖了患者的尸体,发现造成他们死亡的原因是他们大脑中出现的许多小小的空洞。
经过医生和科研人员对这个现象不断地研究观察,发现这种疾病的病原体正是朊病毒。因为这个部落存在着一个古老的陋习——吃人。在当地,村民们会分食他们死去亲人们的尸体,正是这个习俗使朊病毒有了潜伏在人体内的机会,导致了“笑死病”的爆发。在当地政府严格禁止了这个风俗之后,这个奇怪的病也随之一起消失了。
而除了人类之外,还有没有其他的物种出于某些原因和利益也会吃掉自己的同类呢?
自然界中的同类相食
我们在学习高中生物的时候,学到一个名词叫做“种内斗争”。这种行为是由于种群里密度上升,食物不足导致的。实际上,我们仔细观察生活也会发现,自然界中也存在着许多同类相食。
在动画片《黑猫警长》中,有一集螳螂女士在交配后吃掉了自己的丈夫。这是因为什么呢?有人认为,由于繁殖后代的需要,雌性螳螂吃掉不再起作用的雄性,使争夺食物的个体数量减少,雌性便有可能获得更多的食物供给后代。物竞天择,适者生存。螳螂通过吃掉自己同类,是自己更适应弱肉强食的自然界。
同类相食除了存在于昆虫中,也出现在别的物种中。例如,在食物匮乏的时期,食肉动物比如狼,会吃掉年老的狼或身体有病的狼,这是因为处境过于艰难,被迫无奈才做出的选择。
而即使在食物充足的情况下,一些凶残的食肉动物也会由于各种原因将同类当作自己的食物,有的是在嗜杀天性的指引下,有的是因为保护自己的领地。而同类相食不仅出现在肉食性动物的世界里,有时连食草动物也不例外。
由于存在即合理的道理,我们很难不去想同类相食在哪些方面有什么作用和影响?
同类相食的影响
由于物竞天择的道理,那些不利于动物进化的因素一直面临着被基因淘汰的威胁,那么在这种情况下,同类相食依然存在,也从侧面证明了它具有一定的优势。
同类相食最大的优势在于平衡种内空间。换句话说,当这个物种内的数量过多,环境压力就会变大,就会有许多的同类饿着肚子,而为了能够继续生存,他们就会吃掉同类以换取自己的生存机会。而被吃掉的同类数量多了,整个种族内的数量少了,环境压力也就变得正常了。
其次,同类相食的目的还在于加速物种内个体的快速发育。生物学教授大卫·费宁曾进行了两次实验,第一次实验观察了蝌蚪内的同类相食,发现即使在环境条件足够优越的情况下,它们也会进行同类相食,尽快的褪掉尾巴完成变态发育。
为了搞清楚到底是什么刺激它们进行同类相食,费宁教授又进行了第二次实验。这次的实验以虎蝾螈的受精卵为观察对象,发现了只有在幼螈过于拥挤的情况下,幼螈才会进行同类相食。而后,他们又排查了这种情况由何触发,最终费宁教授认为彼此之间相互的挤触正是导致同类相食行为产生的原因。
总的来说,无论是平衡种内空间,还是加速个体发育,都是受到了环境压力的一定作用。而同类相食也是受到环境压力而产生的结果,这个结果最终反馈到环境压力本身上,使其改善。
同类相食带来的并不都是好处。它会让我们得病的几率大大提升(尤其是吃掉有血缘关系的同类),这也被人称作“基因的诅咒”。因为血缘关系亲近的人基因是相似的,而血缘关系的存在可以帮助这些类似的基因更轻易的被延续,吃掉有血缘关系的同类就打破了基因的这份谋划。
无论是牛羊还是人类,都曾经出现过类似朊病毒引发的疾病。例如,疯牛病,1980 至 2000 年之间在英国大举爆发,经过一系列调查得知,该病源于养殖场将牛羊的骨髓和内脏作为蛋白质补充剂混入牛饲料。经过一系列连锁反应,最终引发了这一场大型瘟疫。
又例如,前文中提到的笑死病,也是由于吃掉了同类的尸体而导致的。这些物种有着一个共同点,都为哺乳动物。
为什么哺乳动物不能同类相食?
难道是因为哺乳动物的构造比其他动物的更高级,因此哺乳动物不能够进行同类相食吗?事实并不是这样的。
首先,朊病毒的潜伏周期较长,一般在两年以上。节肢动物等其它类型的动物生命较为短暂,即使感染了朊病毒也并没有发病的机会。而哺乳动物的生命则普遍长一些,因此朊病毒在哺乳动物身上更为常见。
其次,由于我们并不能很好的辨别同类相食的两个生物的血缘和物种关系,所以很多情况下,我们错误的把一次正常的捕食行为看作了同类相食。例如,在昆虫中就有许多长得很相似的个体。辨别是否为同种生物对于我们来说就已经有很大的难度了,两者之间的血缘关系则更让人头痛。
因此,我们所看到的同类相食或许并不是真的同类相食。而在虎蝾螈的同类相食中,它们自身也有着一套辨别血缘关系的法则,小心翼翼地避免着朊病毒等类似病原体的存在。
最后,由于我们进化的方向不同,对于非哺乳动物来说,它们的任务是完成足够多的繁殖来保证下一代的繁衍,避免朊病毒对于它们来讲,意义并不大。只要完成了足够多的繁衍,它们自身是否还存活就没有那么重要了。
因此,并非只有哺乳动物因为朊病毒不能进行同类相食,非哺乳动物也会受到同类相食的一些影响。
朊病毒
朊病毒同我们常见的其他类型的病毒在本质上有很大的不同,朊病毒是一类蛋白质病毒,是动物和人类传染性海绵状脑病的病原。
它最早在二十世纪六十年代被英国生物学家阿尔卑斯发现,先后引发了许多或大或小的疾病,最著名的是一九九六年的疯牛症。
作为一类蛋白质病毒,朊病毒到底是如何复制的至今还未有一个明确的定论。一种学说认为,朊病毒的蛋白质能为自己编码遗传信息。由于传统的中心法则学说中,没有这一方面的解释。
于是人们假设朊病毒的复制可能的方法,一种是认为是通过逆转译过程产生为朊病毒编码的DNA或RNA(如后者情况还需要逆转录)必须存在逆转译酶,甚至还要有逆转录酶。另一种为蛋白质指导下的蛋白质合成,即蛋白质本身可作为遗传信息。
朊病毒进入到人体后,不断地接触正常的朊蛋白通过错误的折叠将其变为致病朊蛋白,不断地堆积,而破坏了神经细胞。由于被破坏的神经细胞所处的位置不同,因此,所患的疾病也不同。
事实上,由于这类病毒来的奇怪,科学家至今还未找到有效治疗它的办法,由它引起的疾病仍是不治之症。除此之外,由于病原体所具有的特性,即大小远远小于普通病毒、不受人体免疫反应影响等,与艾滋病共称为“两座难以攻克的高山”。
目前,人们对朊病毒的研究取得了一定的进展,测定了一些朊病毒蛋白分子结构,建立了分子模型;测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列;建立了朊病毒的疾病谱;1994年又发现了新型克一雅氏综合症;1997年WHO专家会议也提出了各种人朊病毒的诊断标准,诊断方法也有了突破,如生物测定法、单克隆抗体法等;2000年2月,美国政府宣布,环四吡咯在小鼠实验中发现可以用于治疗和预防“疯牛病”及相关疾病。
为什么我们如此迫切的想要解决这个问题呢?
为什么要寻找解决对策?
最早在三百多年以前,我们第一次发现由朊病毒导致的疾病——羊瘙痒症。该病广泛传播于欧洲和澳洲,潜伏期为18到26个月,患病动物同笑死病患者有着类似的反应,兴奋、丧失协调性、站立不稳、瘙痒、瘫痪直至死亡。在此之后,我们不断的在不同的动物上发现由这类病毒导致的相似疾病。截止到目前,我们已经发现了作用在动物身上的疾病五种,作用在人类身上的疾病四种。
解决这个病毒最主要的目的在于保护我们人类自身安全。因为当一个人患上这类疾病时是无药可医的,这严重威胁了我们人类自身的存在,假如这种疾病在某天以一种意外的方式传播开来,到那时对人类本身的影响将会是不可想象的。我们如今需要做到未雨绸缪,杜绝所有的可能,以免以后意外的发生。
除了这个目的以外,其他动物的染病也导致了人们利益的损失。例如,疯牛症的大肆传播,不仅导致了大量牛的死亡,对于当时的畜牧业也是一个沉重的打击。养牛为生的人们遭受到了灭顶之灾,而那些即使没有患病的牛,由于对疯牛症的恐惧,当时的人们对于牛肉也是避而远之,因此这个产业可以说是血本无归。因此,我们迫切的想要解决此疾病。