古生物也得传染病吗？|古生物|传染病

　　从2019年底至今，新型冠状病毒传遍中国所有省级行政区，并伴随着各种交通工具传播至多个国家。之所以对这个病毒如此紧张，是因为在人类的历史上，已经有无数次瘟疫流行的惨痛回忆，近的有甲流、中东呼吸综合征、SARS、埃博拉，远的有鼠疫、霍乱、天花、肺结核等。与人类关系密切的很多动物也会受到传染病的困扰，比如去年的“二师兄”涨价就是因为非洲猪瘟传到了我国，又比如养猫的人士最害怕的就是自家的小毛球被传染上猫瘟。

　　每一次传染病的流行似乎都在提醒着人类，我们并不是地球的主人，没有任何理由居高临下藐视任何一种生物。

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　　既然人类与现代动物会爆发传染病，那么那些已经灭绝的远古生物，在它们生存的年代，有没有传染病的存在？

　　传染病的发生首先必须要有病原体，一般是微生物（细菌和病毒）以及寄生虫（如蛔虫、血吸虫等）。与动物、植物、真菌这些真核生物相比，细菌没有真正的细胞核，被称为原核生物，而病毒更是连细胞结构都没有（关于病毒算不算真正意义上的生物至今还存在争议）。

　　植物细胞与动物细胞的结构

　　细菌与病毒的结构

　　图片来源：食品伙伴网

　　病毒及细菌结构上与其他生物的不同其实是因为它们很原始，40亿年前最早的生命很可能就是类似病毒的结构，之后逐渐演化出原核生物以及真核生物。这就说明，病毒和细菌存在的时间可能相当长，比我们熟知的猛犸象、恐龙、三叶虫的历史要长的多。这也说明，这些远古生物毫无疑问曾经和各种细菌、病毒共存在地球上。

　　我们能不能通过化石，

　　了解远古时期是否也存在传染病？

　　这个研究是极为困难的，我们现在所知道的传染病，发病位置几乎都在内脏器官，而这些器官在化石形成的早期就已经腐烂消失了，剩下的骨骼已经看不到一点疾病曾经存在的痕迹。很长一段时间，我们对古生物病理学的认识，只有硬组织的外力损伤如骨折，以及发生在骨骼里的病变比如牙病、骨髓炎等。

颌部带有伤痕的鱼龙化石图片来源：凤凰网

　　但是近些年，古生物学家陆续发现了一些有趣的化石，让我们得以对数千万乃至数亿年前的传染病有了一些认识。

　　2018年，德国的古生物学家发现了一块生存在2.45亿年前的海生爬行动物化石，学名为Proneusticosaurus silesiacus，属于幻龙类。在这块化石的几根肋骨上都发现了数个奇怪的气泡状的结节。结节接近椭圆形，最大的不过3毫米长。为了探究这个“气泡”究竟是什么，古生物学家对这块骨头进行了切片处理，结果发现除了几个微细通道，这些结节几乎是实心的。

　　Proneusticosaurus silesiacus 肋骨上的结节

　　引自Surmik etal。， 2018

　　古生物学家还发现很有意思的一点。动物的骨骼的生长过程就像树的年轮，如果你把骨骼横着切开，也能看到一轮一轮的生长的痕迹。而这个动物的肋骨的横截面上，好几层都发现了气泡状结节的存在，也就是说，这个东西是伴随着动物的成长不断形成的。这些东西究竟是什么？这一动物的骨骼未见骨折的痕迹，骨骼内部的骨髓也未观察到病变的痕迹，这就否认了外力受伤和骨骼病变的原因。后来古生物学家经过多方对比，结果发现这一现象竟然与困扰人类的结核病对肋骨造成的影响非常相似，而且结核病也确实是一种慢性病，与化石中这个结节在生长周期中一直存在也很相符。这个结果很震惊，说明结核病很可能早在两亿多年前的三叠纪就已经开始在脊椎动物身上存在了。当时的结核分支杆菌是否也拥有和现在一样的传染力呢？这就期望于以后在同一地区同一年代的地层能否有更多的类似化石发现了。

幻龙属复原图图片来源：百度百科

　　古生物形成化石过程中，一般肉体等软组织早早就腐烂掉了，但是在一些特殊的保存环境中，生物的软组织不会腐烂，也可以形成化石保存下来，比如琥珀。在琥珀里我们发现过许多种保存完好的昆虫、蜘蛛、马陆等小动物化石，甚至发现过蝾螈、鸟类、恐龙的残骸。电影《侏罗纪公园》里，科学家通过提取琥珀中蚊子吸食的恐龙血液，获得DNA来复活恐龙。虽然真实的琥珀化石保存不了DNA，但琥珀可以为我们保存原始生物的许多细微结构。由于琥珀中的生物个体一般保存较好，我们可以观察到原始生物的许多细微结构。2015年，科学家在加勒比海小国多米尼加的一块琥珀里，发现了类似跳蚤的化石。通过对这块化石的细微结构进行观察，古生物学家有了惊人的发现。

图片来源：新浪科技生命科学

　　在这块化石的消化道中，发现了大量微生物的残余。这些微生物长约2~5毫米，卵圆形，表面有荚膜。同样的微生物在跳蚤的口部也可以观察到。这些微生物无论是形态大小，还是在跳蚤身体的分布位置，都与一种现生细菌非常相似，那就是臭名昭著的鼠疫杆菌。现代鼠疫主要通过跳蚤在不同生物个体间进行传播，跳蚤吸食被鼠疫感染的动物后，鼠疫杆菌在跳蚤的消化道内聚集，直到堵住吸食的血液进入跳蚤肠胃的路。跳蚤会感到饥饿，驱使它不停地吸食不同动物的血液。但跳蚤食管内本来就有积存的血液，吸食过程中会发生血液倒流，这些带着鼠疫杆菌的血液被吐到其他动物身上而感染鼠疫。这块化石告诉我们，鼠疫这种可怕的疾病，可能在2000万年前就已经在动物之间开始流行了。

　　跳蚤食管（左）和消化道（右）里保存的微生物

　　引自Poinar， 2015

　　除了细菌之外，得益于琥珀化石良好的保存环境，一些寄生虫病原也可以在琥珀中保存下来。2005年，古生物学家又在多米尼加发现了一块琥珀。琥珀里保存了一只蚊子，蚊子的腹部因表面部分腐烂而暴露出体腔。在它的体腔里古生物学家发现了类似卵囊的结构，卵囊表面还保存有很多分化出的子孢子。经过对比，古生物学家确认这是疟原虫的一个新种。疟原虫是疟疾的罪魁祸首，当进入按蚊体内后可进行有性生殖形成卵囊并分裂出大量子孢子。在按蚊吸食人或其它动物的血液时，疟原虫的子孢子随吐出的唾液进入人或动物体内进行繁殖和发育，并导致疟疾。多米尼加的化石显示疟疾至少有两千万年的历史。

　　2000万年前琥珀里保存的疟原虫卵囊及子孢子

　　引自Poinar， 2005

　　可能有人会好奇，既然恐龙时代就有蚊子存在了，那恐龙会不会得疟疾？要知道爬行动物和鸟类也是疟原虫的宿主。2019年，在缅甸的琥珀里，古生物学家又发现了一块蚊子化石，这是迄今为止最早的按蚊化石，生存于9900万年前的白垩纪中期。虽然这次没有疟原虫保存，但考虑到按蚊是疟原虫的传播的唯一媒介，也许在白垩纪时，疟疾已经开始困扰恐龙了。