人類剩下多少時間?與演化共存是我們的生存之道?
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文/羅伯.唐恩
人類生存之道──與演化共存
只要人類物種存在,則最有機會演化出新物種的地方,就是農場、城市、住家與身體。這些地方會是地球上成長速度最快的棲地,隨著成長而來的,就是物種起源的演化機會。我們與演化共存。
在我們日常生活的棲地中,伴隨著我們演化的物種可能對我們有利,或至少和烏鴉一樣與我們相安無事,共享日常世界。然而,這些物種未必是無害或迷人;以後很可能就變了樣。如果我們持續設法控制或殺害周遭的生命,就會有利於一組非常特定物種的出現,亦即對於抗病毒劑、疫苗、抗生素、除草劑、殺蟲劑、滅鼠劑與殺真菌劑有抵抗力的物種。若不審慎,這些在我們身邊演化的物種全都會造成危險。我們企圖掌控,卻打造出充滿惡意生命形態的花園。梅杜莎會把所有看著她的人變成石頭;我們會把武器碰過的物種,變成永不死亡的敵人。
未來不一定要這樣發展。為因應人類攻擊而出現演化的物種,其演化細節常是可以預測的。若演化可預測,就能善用這樣的可預測性。我們不必等待人體靠著每個世代慢慢演化,以回應有抵抗性的寄生物演化,或是等待遺傳學家培育或操縱出可抵抗害蟲的新作物。我們可利用演化生物學的相關知識替未來做規劃,至少我們有潛力這樣做。
但是在思索該如何擋下抵抗性、如何與生命之河的流動與動態合作,而不是對抗之前,我們先稍微更仔細地思索反其道而行會如何。要這樣做,就先回到巨皿實驗。這實驗是個可呈現整體樣貌的縮影。自從亞歷山大.弗萊明(Alexander Fleming,譯註:1881-1955,曾率先發現青黴素,開啟抗生素領域的研究與應用)首度發現有些真菌會產生抗生素,人類可以多加攏絡這些真菌,當時就很清楚,最後我們試圖以抗生素消滅的病菌將會演化出抗藥性。1945年,弗萊明在諾貝爾獎演講時就提到這一點。在1945年,弗萊明已經知道「要讓微生物對盤尼西林有抗藥性並不難」。但他擔心的是,抗生素太容易取得,會導致使用無效,因為會增進抗藥性。這就是已發生的事。在我們體內、住家與醫院的巨皿實驗中,對抗生素有抗藥性的細菌並不罕見,在許多地區(但不是所有地區)也是前所未有地普遍。由於我們大規模使用抗生素,而對病菌來說,人體有巨量的食物,因此數以百計對抗生素有抗藥性的細菌分支已經演化出來。每個細菌分支會依據其當地條件、基因背景及所接觸到的抗生素,出現稍微不同的演化。細菌演化出抗藥性,是藉由建立抗生素無法看到或結合的細胞壁,這樣抗生素就無法滲透進來。細菌可以快速增壓細胞內的馬達,把抗生素趕出細胞(就像把水排出船外)。細菌也可演化出細胞壁內的蛋白質變化,讓抗生素無法結合。細菌甚至還可以產生生化刀劍來揮舞,把抗生素砍得稀爛。細菌也可把這些防禦工事混搭。就像沒有兩片雪花是一樣的,各種抗藥性菌株也都不一樣。
不是只有細菌才會出現抵抗性的情況。原生生物(例如會導致瘧疾的瘧原蟲)也會演化出抵抗性。瘧原蟲在全球演化,對抗瘧疾藥物氯奎寧產生抗性,若從世界地圖來看,就像是放大版的巨皿實驗。抗藥性首先是在1957年於柬埔寨山區演化出來,之後,有抗藥性的瘧原蟲型態開始擴張,勝過其他曾使用氯奎寧的寄生株系,幾乎處處攻無不克。它擴散到鄰近柬埔寨的泰國,又進一步擴散到更大範圍的亞洲、東非,然後遍及整個非洲,同時以某種方式擴散到南美洲的北緣,之後擴散到南美洲大部分地區。其擴散狀況就像巨皿實驗中的細菌。而當我在寫下這段文字時,導致新冠肺炎的某些病毒株又開始對一種以上的疫苗演化出抗藥性。
作者:羅伯.唐恩
出版社:知田出版
出版日期:2023/09/12
不光是微生物的物種會演化出抗藥性。動物的抵抗性與病毒或原生生物的不無類似。床蝨已對五、六種不同殺蟲劑演化出抗藥性,而據估計,有600種以上的昆蟲對一種以上的殺蟲劑有抵抗性(有些甚至是對多種殺蟲劑有抵抗性),包括住家害蟲,還有作物害蟲。作物害蟲不僅對農田殺蟲劑演化出抗藥性,甚至對轉基因作物所產生的殺蟲劑,也演化出抗藥性。
演化會創造,而創造行為從來不會結束,因為天擇忙著帶出更多變種、物種與生命形態。我們透過行為形塑出那些生物的型態、身分及其生物學細節。之前提過,1778年,自然學家布豐指出:「今天地球整個面貌,都承載著人類力量的影響。」那分影響會有利於部分物種的演化,卻會對其他物種不利。如果我們設法促成美麗花朵、美味水果或有益微生物的新世界進化,那還算明智。然而,我們的傾向往往不是如此。我們的影響遠遠有利於有抵抗性的生命形態所組成的新世界。
●本文摘選自知田出版之《未來自然史》
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