就是說蚊子滅絕了地球到底有多大事。


如果蚊子在人類出現前滅絕並且沒有其他生物佔據其生態位,會讓一堆藉助蚊子傳播的病原體消亡,甚至人類有幾種遺傳病也將不復存在,從而改變人類的疾病譜。

且慢,蚊子帶著蚊媒傳染病消失容易理解,為什麼人類遺傳病會受蚊子影響?

這一切因為瘧疾是一種對人類影響巨大的疾病。

瘧疾由瘧原蟲這種單細胞原生動物引起(因此它是一種寄生蟲病),這種疾病的古老很可能超出你我的想像:科學家已經在封存於琥珀中3000多萬年前的蚊子體內發現了瘧原蟲的痕迹,說明早在人類出現之前,這種疾病就很可能經由蚊子在原始靈長類動物中傳播。

人類進入農耕社會後形成了不斷擴大的聚居群落,灌溉活動帶來了積水,使瘧疾在人群中的流行成為可能;中國戰國至秦漢期間成書的《黃帝內經·瘧論》記錄了一系列瘧疾的典型癥狀,義大利公元一世紀羅馬帝國時期墓葬內的人類遺骸中,也已提取出瘧原蟲的DNA,說明此時的瘧疾已經在舊大陸廣泛傳播。

瘧原蟲的成熟孢子經蚊子叮咬進入人體後,首先會侵入肝細胞發育成裂殖子釋放進入紅細胞,在紅細胞中又分裂形成更多的裂殖子,導致被侵染的紅細胞破裂。裂殖子的釋放會形成一次瘧疾發作:先是高燒、寒戰,幾個小時後退燒、大汗淋漓。

瘧原蟲裂殖子自紅細胞中釋放

裂殖子經過多輪分裂禍害過大量紅細胞後形成配子體,當按蚊叮咬被感染者時,配子體進入蚊子的胃發育成雌雄配子,相配形成合子,穿破蚊子的胃壁發育成卵囊,最終破裂形成新的孢子,靜待按蚊再次叮人進行下一輪感染和傳播。

《水滸傳》中的好漢武松,打得了大蟲,但在柴進莊上染了瘧原蟲這種小蟲一樣吃盡苦頭:「那廊下有一個大漢,因害瘧疾,當不住那寒冷,把一薪火在那裡向。」(按:接著宋江走來一腳踩翻了炭火惹惱了武松,正揪住宋江要打,被柴進攔住,結識了宋江拜了大哥)。

直至今日,全球每年仍有2-3億人感染瘧疾,約40萬人死亡。在非洲佔主導地位的惡性瘧最為兇險,不經治療在幾天內常可致命。

而瘧疾在熱帶地區的肆虐,反過來影響了兩種人類遺傳病:地中海貧血(簡稱地貧)和鐮狀細胞貧血(簡稱鐮貧)。

地貧和鐮貧都是因為基因突變造成血紅蛋白不能正常合成,紅細胞輸送氧氣的能力低下,造血系統被迫更加活躍地製造新的紅細胞和血紅蛋白,最終發生肝脾腫大、骨質異常、血管梗塞等一系列併發症。除了對症治療外,輸血是可選的治療手段,但也會帶來鐵蓄積等新的問題。

直至今日,鐮貧和某些類型的地貧仍然會嚴重縮短患者的壽命:2020年印度的一項研究中,地貧患者的中位預期壽命只有26歲[1],而美國的兩項研究中[2][3]鐮貧患者的平均預期壽命也僅有四五十歲,那麼可想而知在毫無治療手段的古代,患者早夭的風險會有多高。

然而在瘧疾肆虐的熱帶地區,地貧和鐮貧基因反而會成為一種獨特的生存優勢:地貧基因攜帶者和輕症患者不容易患瘧疾,即使感染瘧原蟲癥狀也會較輕;鐮貧基因攜帶者的異常紅細胞感染瘧原蟲後會提前破裂,使得瘧原蟲裂殖子來不及發育成熟和分裂,因而對瘧疾產生抵抗力。在無醫無葯的古代,地貧與鐮貧基因的攜帶者更容易在瘧疾高發地區存活到可以生兒育女的年齡,把突變的基因遺傳下去,因此致病基因就一代代「富集」了下來。

看看地貧、鐮貧和瘧疾的發病率數據就會發現,三種疾病的高發地域基本重合在歐亞非三大洲的低緯度地區,地中海貧血這個名稱的由來也不難理解——該病在歐洲高發於南部的地中海國家,這裡也曾是瘧疾的高發區;中國這兩種病的患者也集中在兩廣、海南。

鐮狀細胞貧血發病率

黃色為瘧疾高發區,藍色為地貧高發區,綠色是兩者高發重合區

當然,由於移民的原因,部分並非瘧疾高發的地區如北美、法國,地貧和鐮貧也有一定的發病率;而南美洲熱帶地區發病率偏低的原因是,美洲大陸原本沒有瘧疾,這病是從近代歐洲傳過去的,在此之前鐮貧和地貧在當地不構成生存生存優勢,也就沒有「市場」——基因突變即使發生,也早早地因自然選擇在歷史長河中被淘汰了;現在中南美患者的致病基因也遺傳自非洲移民。

還有一種遺傳病蠶豆病,即葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏症的患者也對瘧疾有一定抵抗作用,因其患者經常發生溶血(紅細胞大量破裂),可能干擾瘧原蟲的分裂周期(但該病麻煩的一點是,抗瘧藥用於患者也會引發嚴重溶血,如果在治其他病如新冠肺炎時用了氯喹等抗瘧葯一樣會溶血),其高發地區也多在中低緯度:

蠶豆病高發區域

此外還有一種對瘧疾有抵抗作用的基因突變——Duffy抗原陰性,也是在非洲熱帶地區高發。這種性狀算是代價比較小的一種抗瘧突變,它並不構成遺傳病,具有這種特徵的人很難感染瘧原蟲,而且即使感染也多數成為無癥狀攜帶者;然而Duffy抗原陰性者同樣有一些健康問題,例如其哮喘發病率較高、程度也更重;更容易感染HIV,不過感染後疾病進展會較慢;多發性骨髓瘤的發病率也增高;此外如果輸注Duffy抗原陽性血液,可能發生輸血反應(因此可以把Duffy抗原看作一種血型系統);很棘手的一點是,Duffy抗原陰性者如碰巧患有鐮貧(兩種情況都在非洲熱帶多見),則鐮貧造成的器官損害通常會更重(兩個抗瘧疾的基因之間也相剋?)。

Duffy抗原陰性人群比例

我們可以設想,如果沒有蚊子,瘧疾這種疾病也並未產生,則地貧、鐮貧兩種遺傳病的基因很可能也早被自然選擇所淘汰,蠶豆病也會變得更罕見(但反過來不一定成立——即使未來全球消滅瘧疾,地貧、鐮貧是常染色體隱性遺傳病,其致病基因靠自然選擇消亡需要極其漫長的時間)。

最後提一句中國的瘧疾防治工作:中國1940年代有3000萬瘧疾感染病例,經過我國幾十年的努力防控與治療,自2016年8月以來未發生一例本土病例,但每年仍有上千例輸入性病例。現在我國實施「1-3-7策略」,即發現病例1天之內上報,3天內完成調查,確認有無其他病例和傳播風險,7天內採取滅蚊等措施確保疫情不蔓延。

但願世界上有更多國家像我國一樣消滅瘧疾,甚至未來或許用基因工程絕育雄蚊等方法消滅蚊子這個物種,實現天下無瘧乃至天下無蚊,豈不美哉?

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參考

  1. ^Blood Adv (2020) 4 (7): 1448–1457. https://ashpublications.org/bloodadvances/article/4/7/1448/454337/Life-expectancy-and-risk-factors-for-early-death
  2. ^ N Engl J Med . 1994 Jun 9;330(23):1639-44 https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJM199406093302303
  3. ^JAMA Netw Open. 2019;2(11):e1915374 https://zh.jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2755485


蚊子被徹底滅絕對野生動物沒有值得測量的影響。

沒有隻能靠蚊科生物傳粉的植物,只有極少數花的傳粉對蚊子的依賴超過5%。

沒有隻能吃蚊科生物而無法消化其它東西的動物,大部分夜行食蟲動物的食物里只有2%是蚊子。

北極圈的哺乳類數量受到諸多因素的限制,不會因為北極的大蚊群消失就泛濫成災,也不會說沒蚊子就不用遷徙了——它們得先問問人類手中的槍。

在10天內就會有其它生物開始填上蚊子留下的空位。其實現在就有許多昆蟲和蚊子非常相似,就差個吸血的嘴,例如搖蚊——它和蚊子其實都不是一個科的,在談凈化水質之類東西的時候卻時常被人把它的功勞交給蚊子,成蟲也經常被人當做蚊子拍死,真冤呀。

但蚊子的離開對人類會有影響。蚊子通過傳播疾病每年擊斃約72.5萬~75萬人,超過了人類通過犯罪每年擊斃的約47.5萬人,是最擅長擊斃人類的動物。蚊子在非洲傳播的各種疾病造成的損害足有一些國家GDP的1.3%。在蚊子告別之後,世上會有更多的黑人,更少的青蒿素等抗瘧葯需求,更多的敞開式化糞池,更貴的湖畔樓盤,還會有很多的滅蚊用品工廠被迫轉型、裁員或關門大吉,這些工廠主要在中國——這對我國的左派和右派來說都不算什麼好消息。

其實現實中人類會想要去滅絕的蚊子也就是吸人血的庫蚊、按蚊、伊蚊之類。

至於「地球到底有多大事」,你得諒解地球一下:地球生物全部滅絕對地球來說毫無所謂。


說清楚是叮人的蚊子還是蚊科生物。


結果蒼蠅們賺大發了!

蚊子是雙翅目長角亞目昆蟲統稱,除了日常陪伴人類的少數吸血且拍死得容易的少數幾類,還有各種搖蚊,蚋,等等。它們有的吸血卻不好拍,有的吸植物的「血」,有的成蟲不進食,很多會給植物傳粉。

如果它們滅絕了,或許有特定捕食、授粉關係的動植物會受嚴重影響,但生態圈總體上不會有太大振動。各種雙翅目短角亞目,也就是各種蒼蠅也都是吸式口器,很多是刺吸式,舔吸式的應該也很容易進化出刺吸式,而且它們的飛行技巧也十分高超,體型從毫米級的果蠅到寸級的食蟲虻也十分豐富。像牛虻,采采蠅等蠅類本來也是吸血並傳播疾病、寄生蟲的昆蟲,和吸血的蚊子有交集。所以不管是幼蟲食腐,還是成蟲吸血,授粉,蒼蠅們很快就能替代各種蚊子的生態位。


非洲和南美的熱帶叢林會受到毀滅性的打擊。因為蚊子沒了,人類進去掠奪資源更方便了


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