據(jù)國外媒體報道,近期西伯利亞地區(qū)爆發(fā)嚴(yán)重的炭疽疫情,數(shù)千頭鹿因感染病菌而死亡,數(shù)十人疑似感染而入院治療。炭疽是最著名的急性傳染病之一,在現(xiàn)代也常被恐怖分子用來制造生物武器,此次炭疽疫情的爆發(fā)再次引發(fā)人們的關(guān)注。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),其實炭疽病菌最早是由史前人類攜帶至全世界。
科學(xué)家研究認(rèn)為,西伯利亞地區(qū)此次炭疽疫情的爆發(fā)可能與今年該地區(qū)異常炎熱的天氣有關(guān),高溫導(dǎo)致此前被冰封于凍土下的炭疽桿菌被釋放出來。炭疽病菌除了急性傳染外,還因被一些人用來制造生物武器而臭名昭著,尤其是在2001年美國著名的炭疽攻擊事件以后,人們對炭疽病菌更是談之變色。
事實上,炭疽病菌并非近年來才出現(xiàn),它的歷史久遠(yuǎn)令人驚訝。中國古典文獻(xiàn)記載,早在5000多年前中國就曾爆發(fā)過疑似炭疽疫情。古羅馬詩人維吉爾曾經(jīng)對大約公元前一世紀(jì)爆發(fā)于歐洲的疑似炭疽疫情進(jìn)行了描述,“它通過動物的血管進(jìn)行傳播,并造成肌肉萎縮,最終導(dǎo)致骨骼分解。”一些歷史學(xué)家認(rèn)為,這種病菌早在古埃及法老王時期就已存在。奇怪的是,世界上許多地方都曾經(jīng)遭遇過炭疽疫情。由于炭疽病發(fā)展特別迅速,常在發(fā)病后幾日內(nèi)導(dǎo)致死亡,因此被感染的動物發(fā)病后很難遠(yuǎn)離感染源和自己所處的環(huán)境。這就意味著炭疽疫情通常爆發(fā)于局部地區(qū)。此外,在數(shù)千年前,一種病菌也很難有機(jī)會進(jìn)行國際性傳播。
炭疽病是由炭疽桿菌所致的一種惡性傳染疾病。這種病菌所產(chǎn)生的孢子可在土壤中存活許多年,當(dāng)然它們到底能夠存活多長時間尚不清楚。美國北亞利桑那大學(xué)科學(xué)家塔里瑪-佩爾森介紹說,“我常聽到的數(shù)據(jù)是10年。但我認(rèn)為這個數(shù)據(jù)并沒有經(jīng)過嚴(yán)格的驗證。”如果人或動物呼吸時吸入這種病菌的孢子,或食用被病菌感染的食物,或者傷口接觸了病菌,都有可能被感染。如果沒有得到及時治療,被感染者可能會很快死亡。炭疽桿菌涉及到基因?qū)用娴哪承┨匦裕虼舜饲把芯咳藛T想研究它們的進(jìn)化歷史非常困難。
不過,在大約20年前這一問題出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī),遺傳學(xué)家通過最先進(jìn)的技術(shù)識別了不同血統(tǒng)之間微小的基因差異。在2004年的一項研究中,佩爾森研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),炭疽桿菌主要可分為三類,即A、B、C三類,所有這三類有一個共同的祖先。但是,最早的炭疽桿菌何時出現(xiàn)于何方,科學(xué)家們尚未完全搞清楚。
美國路易斯安那州立大學(xué)科學(xué)家馬丁-休-瓊斯認(rèn)為,炭疽桿菌可能最初起源于非洲。在非洲南部某些地區(qū),土壤樣本中的炭疽桿菌的基因多性樣非常高,這一現(xiàn)象可以很好地證明炭疽桿菌最初出現(xiàn)于非洲。但是,佩爾森認(rèn)為,遺傳學(xué)家應(yīng)該研究更多的土壤樣本才可以得出明確的結(jié)論。“從基因多樣性的角度來說,我認(rèn)為起源地應(yīng)該在非洲或歐洲。”無可爭議的是,炭疽桿菌的存在歷史相當(dāng)悠長。特別指出的是,A類炭疽桿菌在現(xiàn)在的各主要大洲都有發(fā)現(xiàn),它們可能占了全球炭疽桿菌的85%左右。
佩爾森曾經(jīng)在南非開展炭疽病研究。歷史上,該地區(qū)生活著大量的大型食草動物,而這些大型食草動物最容易被炭疽桿菌感染。它們遷徙到南部非洲其它地區(qū),因此從理論上講炭疽桿菌會隨它們一起傳播到各地。但事實上并非如此。佩爾森表示,“我們對炭疽病進(jìn)行了深入研究后發(fā)現(xiàn),不同種類的炭疽桿菌局部化傳播程度很高。”研究人員最初對此非常困惑。不過,后來他們考慮到炭疽病發(fā)病特別快,致死率高,被感染的宿主很快死亡,因此這種病菌傳播局部化的現(xiàn)象就很容易理解了。雖然病原體通常依賴于宿主進(jìn)行傳播,但是感染炭疽桿菌的宿主還沒來得及遠(yuǎn)行就已發(fā)病死亡。因此,炭疽病通常是一個高度局部化的難題,至少在南部非洲是這樣的。
然而,在歐亞大陸,一些種類的炭疽桿菌傳播的范圍較廣,有時它們會成為長途旅行者。佩爾森表示,“為什么在歐洲和亞洲就會不一樣呢?我們暫時還沒有找到真正的答案,但我們可以進(jìn)行推測。”他懷疑,人類行為是導(dǎo)致這種差異的關(guān)鍵因素。
史前人類為了生存總是在千方百計地開拓自己的環(huán)境。當(dāng)他們經(jīng)過一頭死亡動物的尸體時,可能會剝下動物的皮制成衣服。如果有的動物是因為炭疽病而死亡,那它們的皮毛上可能會存在炭疽桿菌的孢子。佩爾森認(rèn)為,當(dāng)早期人類在歐亞大陸之間遷徙時,就會不經(jīng)意間攜帶并傳播了炭疽桿菌,并讓皮毛衣服上的孢子蘇醒。但是,南部非洲的氣候比歐亞大陸要溫和得多,早期人類不需要在夜間穿上皮毛衣服,因此南部非洲的炭疽病傳播仍然保持局部化特征。
既然史前人類曾經(jīng)將炭疽桿菌帶出了非洲,那么在北美地區(qū)出現(xiàn)A類炭疽病這不尋?,F(xiàn)象也就容易解釋了。數(shù)年前,大多數(shù)研究者都曾認(rèn)為,炭疽病是在幾百年前隨最早的歐洲殖民者進(jìn)入美洲的。但在2009年,佩爾森等人研究發(fā)現(xiàn),這種觀點(diǎn)并不正確。數(shù)據(jù)顯示,最早的炭疽桿菌僅僅局限于北美大陸西北地區(qū),后來進(jìn)化出的炭疽桿菌才慢慢向南擴(kuò)散,一些發(fā)現(xiàn)于德克薩斯州。這表明,炭疽病是從美洲西北地區(qū)進(jìn)入這塊大陸,然后經(jīng)過阿拉斯加和加拿大,再向南方和東方擴(kuò)散。這種擴(kuò)散模式與歐洲殖民者從東部沿海進(jìn)入美洲的路徑并不相符,但它卻與最早期的美洲人在13000年前首次定居這塊大陸時的路徑較為相符。這些最早期的美洲人是在最后一次冰川期時期從連接亞洲和北美洲之間的大陸橋進(jìn)入北美的。
這表明,在大約10000年前人類開始農(nóng)耕作業(yè)時,他們以狩獵和采集為生的祖先已經(jīng)將炭疽病從歐亞大陸帶到了美洲大陸。然而,農(nóng)業(yè)革命讓炭疽病問題更為嚴(yán)重。2007年,包括佩爾森在內(nèi)的許多科學(xué)家對全球炭疽病的歷史年代進(jìn)行了全面分析。分析結(jié)果表明,A類炭疽桿菌應(yīng)該出現(xiàn)于6500年前到3300年前。這一時間輻射范圍也與青銅器時代的開始及與歐亞之間長距離商品交易出現(xiàn)相一致,其中的商品包括農(nóng)產(chǎn)品和牲畜產(chǎn)品。長距離以及牲畜產(chǎn)品這兩種因素讓人類與大型食草動物有緊密聯(lián)系,從而形成了A類炭疽桿菌傳播和多樣化的理想環(huán)境。2009年,中國科學(xué)家的一項研究發(fā)現(xiàn),炭疽桿菌在中國西部喀什市附近地區(qū)多樣化最為明顯??κ彩惺侵?ldquo;古絲綢之路”重鎮(zhèn)。
因此,科學(xué)家認(rèn)為,炭疽病全球傳播,并不是因為它自己善于傳播,而是因為我們的遠(yuǎn)古祖先將其帶到了全世界。