《我的野蠻室友》:我們凡走過必留下細菌,但這不是什麼危險的行為

《我的野蠻室友》:我們凡走過必留下細菌,但這不是什麼危險的行為
Photo Credit: Janice Carr/ AP/ 達志影像

我們想讓你知道的是

我們凡走過必留下細菌,這並不值得大驚小怪,因為一來這是無可避免的現象,二來這不是什麼危險的行為,至少在擁有現代廢棄物處理場與乾淨飲用水 供應鏈的生活中,我們不需太過擔心。

文:羅伯.唐恩

我們在40個家戶中找到了將近8000種細菌,差不多等於美洲大陸所有鳥類與哺乳類的物種總數。我們不只找到人體常見的細菌,還有其他生物上的細菌,當中不乏罕見的種類。我們就像揭開40戶家庭表層的樹葉,並在底下找到一個新的世界。

我們所發現的許多物種都無法從現有的科學資料庫中找到紀錄,因此它們不僅是新物種,甚至可能自成新的屬!這個結果令我欣喜若狂,好像又回到過去在熱帶雨林的日子,只不過我現在闖蕩的是一個存在於日常生活中的叢林。

我們決定招募更多民眾參加居家採樣的計畫,這當然需要一點時間,不過我們說服了艾爾弗.史隆慈善基金會(Sloan Foundation),讓他們答應投資一個更大規模的研究,我們還說服了美國其他地區共約1000人,幫忙在家裡的四種環境用棉花棒採樣。

我們對這1000戶家庭新增的樣本進行菌種鑑定,你可能會以為鑑定結果跟羅利市的樣本差不多,確實,在羅利市發現的許多物種,也出現在佛羅里達、甚至阿拉斯加的家庭,但在不同家庭與不同地區的樣本中,我們也都發現了新的物種。這次我們總共找到約八萬種細菌與古細菌,是羅利市調查結果的10倍!

這八萬種微生物幾乎涵蓋了分類學上所有最古老的類群。細菌與古細菌物種從物種的層級可以一層層地往上歸納至屬、科、目、綱、門,有些門雖然屬於很早就出現的類群,但卻非常罕見,不過在居家環境中,我們可以找到幾乎全地球所擁有的細菌與古細菌門,有些近10年才發現的細菌,竟在枕頭上或冰箱裡被我們找到,這樣的結果,不禁讓我們對於地球生命與生命史之壯觀深感震撼,而自覺渺小。

要透澈地研究這些居家微生物,可能需要詳細研究上千萬種微生物的自然史(但我們根本還沒走到那一步,恐怕還差了好幾十年)。儘管如此,這些資料讓我們開始看見一個大致趨勢,並發展出對大量生物分類的科普方法。

我們在家庭環境中找到的細菌,有些屬於已受科學界重視的類群,也就是人體細菌,但它們大多不是病原體,而是扮演生態系清道夫的角色,即便我們的身體日益衰老,只要我們還活著一天,它們就能過著錦衣玉食的生活。

我們在每個所到之處都會留下爆炸量的生物。我們的皮膚在正常角質化與更新的情況下會「脫屑」,每天約脫掉約5500萬片,當我們在家中踱步的時候,皮屑就在空中飄散,每片皮屑都供養著幾千隻細菌。你可以想像這些細菌乘坐著皮屑降落傘,像雪花一般從人體飄落下來。

我們也會藉由體液(唾液或其他液態分泌物)與到處遺留的排泄物散播細菌。因此,我們在家裡待過的地方留下了我們的在場證明,在居家環境中,微生物的證據,標示出我們身體接觸過的每一個地方。

我們凡走過必留下細菌,這並不值得大驚小怪,因為一來這是無可避免的現象,二來這不是什麼危險的行為,至少在擁有現代廢棄物處理場與乾淨飲用水(我們稍後再討論「乾淨」的定義)供應鏈的生活中,我們不需太過擔心。

你或其他人在座位上遺留的細菌,大部分都對人類有益無害,在它們降落之後,也只會吃從你身體上掉下來的皮屑,然後在短時間內死去。這些細菌可能是幫助你消化食物與產生維生素的腸道菌,也可能是在皮膚上幫忙抵禦外來病原的共生細菌,也可能是同樣會抵禦外侮的腋下細菌。

目前已有上百篇關於這些細菌的研究,你可能還在新聞上看過呢。人體細菌在手機、地鐵欄杆與門把上無所不在,其出現頻率隨著人口稠密度一同增加。它們常伴我們左右,但大家相安無事。

除了從人體掉落的細菌,我們的調查中也發現了讓食物腐敗的細菌,不意外地,它們大多出現在冰箱裡或砧板上,但在別的地方也能生存。有一個從電視機上採得的樣本,其中竟然幾乎都是與食物相關的細菌!這不禁讓研究人員納悶:這樣奇特的樣本到底代表什麼意義?科學真是充滿謎團。

無論如何,如果我們在居家環境中只找得到使食物腐敗的細菌,與在我們日益衰老的體內滋養的細菌,以科學研究的角度來說就不精采了,這就好像去了哥斯大黎加,結果只發現雨林有樹木一樣。然而,人體細菌與讓食物腐敗的微生物,與後來的發現相比,根本連故事的開始都稱不上。

隨著更進一步的研究,我們發現了其他微生物,像是布洛克先前試圖尋找的細菌跟古細菌,我們稱之為「嗜極端菌」,也就是喜愛且需要在極端環境中生長的細菌。對於細菌或古細菌這種體型的生物來說,你家實在是太極端了。這些極端環境大部分都是不經意製造出來的。你家中的冰箱與冷凍庫可以跟最嚴寒的凍原差不多冷,烤箱可以比最炎熱的沙漠更熱;而你當然已經知道,熱水器就像滾燙的溫泉一樣。

居家環境更會出現極酸性的環境,像是某些食物(例如老麵種),也會出現非常鹼性的環境,例如牙膏、漂白水、清潔用品。在上述的居家極端環境中,我們發現了一般認為只出現在深海海底、冰河或是遠方鹽質沙漠的生物。

在我們的研究中,洗碗機裡的給皂機是一個非常特別的生態系,當中的微生物能抗熱、抗乾燥,也能適應潮濕環境;而在爐具上生存的細菌,則可以耐受極高的溫度。近來甚至有研究發現了一種能存活在滅菌釜中的古細菌,要知道,滅菌釜就是實驗室跟醫院裡,以高溫原理消滅各種細菌的消毒儀器!

而在很久以前,雷文霍克就在胡椒裡發現過奇特的微生物,今日,我們在鹽巴裡也找得到。在新鮮鹽巴中,可以找到常見於沙漠鹽盤、或曾為海洋的乾涸地的細菌。而在水槽排水管中,有一群其他地方找不到的細菌,以及吃這些細菌長大的蛾蚋(你可能常看到蛾蚋卻沒放在心上,牠們的翅膀看起來像心形,翅膀花紋好似由蕾絲所構成)。

還有蓮蓬頭那濕了又乾、乾了又濕的水管,其表面覆蓋的一層生物膜中,含有許多沼澤常見的微生物。這種生態系規模通常很小,而且裡頭每個成員的生態棲位也很狹小。由於上述的微生物都需要非常特殊的環境才能存活,因此很容易被忽視,就像生態棲位太狹隘的生物在室外環境不容易被發現一樣。

凱薩琳找到的「虎蟻」就是屬於不容易被發現的例子,因為牠只生活在某些種類蜘蛛卵的卵殼裡,而且這些卵殼還被蜘蛛本人藏在地下。

居家極端環境中找到的這些生物,還不是這個研究最後的樂透。我們記錄到的生物多樣性中,有不少比例的物種雖然不算常見,只在一些家庭中找到,但跟前述的類群不同,它們通常出現在天然林與草地生態系的土壤中,例如植物的根系上、葉子上或昆蟲的腸道裡。這種野外生物的蹤跡常在室外的門檻上發現,接著被帶到室內的門檻,然後可能被帶到(某些)家庭中的各個角落。

空氣中的土壤粒子或其他細菌賴以為生的介質承載著這些生物進入家中,它們或者伺機而動,等待更好的營養來源,也或者早已失去生命,成為死菌的殘骸。

可以說,室外生態系決定了家庭環境中的生物多樣性,當室外有越多屬於野外天然棲地的物種,它們就越容易隨著空氣中的土壤粒子飄泊降落到室內。一般人可能覺得這些像是漂流廢料或殘骸、在家中四處飄盪的野生細菌,對我們微不足道,但這樣的認知可能是大錯特錯。

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書籍介紹

本文摘錄自《我的野蠻室友:細菌、真菌、節肢動物與人同居的奇妙自然史》,商周出版

作者:羅伯.唐恩
譯者:方慧詩、饒益品

我們向來討厭家裡的細菌和微生物,認為它們有害健康,但事實可能正好相反。出生就沾染多種微生物的嬰兒,免疫力更強、更不容易過敏;韓國廚師手上的細菌,讓他們擁有獨一無二的「手風味」;家裡面人人喊打的蜘蛛,其實默默幫你吃掉了好多有害生物。

在本書中,生物學家羅伯・唐恩,將為你揭開迷人的微觀世界,帶你用全新眼光認識這些與你親密接觸的「室友」,它們為我們打造的生物多樣性,不僅讓我們更健康、幸福,也讓我們的生活更多采多姿。

我的野蠻室友_立體書封
Photo Credit: 商周

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航