藏在化石里的傳染病密碼

裘銳

如果把人類的歷史寫成一本書，傳染病一定是其中最恐怖的幾頁之一。其實，不止人類，幾乎所有的生物都有它們各自恐懼的傳染病。那么，古生物是否也會受到傳染病的困擾？研究人員又是通過什么方法發(fā)現(xiàn)它們身上的傳染病的呢？

傳染病的致病因素一般是微生物或體型微小的動物，這些疾病的罪魁禍首幾乎都是軟體結(jié)構，很難成為化石保存，更不用說和它們的寄主一起保存下來。而且，絕大多數(shù)傳染病都是在內(nèi)臟器官等處發(fā)病，而內(nèi)臟只有在極偶然的情況下才能形成化石保存下來。所以，想通過化石研究古生物是否存在傳染病幾乎是不可能的。

頸椎病變的梁龍類化石（圖片來源/ 維基百科）

然而，疾病是無孔不入的，少數(shù)古生物在染病后，骨骼等硬體結(jié)構隨病情擴散受到影響，而這些骨骼癥狀恰好又得以保存形成化石。古生物的不幸變成了古生物學家的“幸運”，很多古生物學家特別期待發(fā)現(xiàn)一些“病入骨髓”的化石，以了解遠古時代的傳染病。

2022年，古生物學家在美國發(fā)現(xiàn)一具保存了頭骨和部分頸椎的梁龍類化石。梁龍是一類體型巨大的蜥腳類恐龍，為減小體重負擔，它們的脊椎上有很多孔洞。可讓人驚訝的是，這只生活于晚侏羅世、正處青春期的恐龍頸椎孔洞附近，竟有一系列奇怪的、沒有任何分布規(guī)律的骨質(zhì)結(jié)節(jié)。

這些骨質(zhì)結(jié)節(jié)是什么呢？古生物學家將新標本與已發(fā)現(xiàn)的其他梁龍類頸椎對比后，未發(fā)現(xiàn)任何類似結(jié)構。隨后，他們使用電子計算機斷層掃描（CT），發(fā)現(xiàn)蜥腳類恐龍具有結(jié)節(jié)部分的骨骼本應是實心的，而這只恐龍卻出現(xiàn)了骨質(zhì)疏松現(xiàn)象。

骨質(zhì)結(jié)節(jié)附近并沒有骨骼受傷愈合的痕跡，因此不是外力所致。同時，古生物學家發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)生動物的疾病感染擴散到骨骼后也會出現(xiàn)類似結(jié)節(jié)——這只梁龍很可能是生病了。

梁龍脊椎上的孔洞和現(xiàn)生鳥類的類似，而現(xiàn)生鳥類的孔洞是用來附著一種輔助呼吸的器官——氣囊。由此，古生物學家推測，這只梁龍和鳥類一樣具有氣囊，且很可能是呼吸系統(tǒng)發(fā)生了病變。

?現(xiàn)生鳥類的呼吸系統(tǒng)（繪圖/張玲）

可什么樣的呼吸系統(tǒng)疾病會影響到骨頭？古生物學家首先想到的是癌癥，因為之前的研究中，在多具恐龍化石上都發(fā)現(xiàn)了受癌癥影響的病變骨骼。但癌癥多發(fā)于動物老年階段，這只恐龍正處于青春期。除此之外，現(xiàn)生鳥類氣囊發(fā)現(xiàn)癌癥的案例極少，即使有，也未發(fā)現(xiàn)類似影響。因此，癌癥基本被排除。

之后，古生物學家把目光對準了氣囊炎——一種現(xiàn)生鳥類常見的呼吸系統(tǒng)疾病。研究對比發(fā)現(xiàn)，一些鳥類的呼吸系統(tǒng)受到真菌感染并擴散到骨骼后，會出現(xiàn)和新標本類似的構造?；谶@些研究，古生物學家認為這只恐龍不慎把致病真菌吸入身體里，導致患上嚴重的氣囊炎，這可能也是它“英年早逝”的原因。

除這只梁龍外，古生物學家還在其他恐龍以及同時期爬行動物身上發(fā)現(xiàn)了呼吸道傳染病存在的痕跡。例如在白堊紀的蜥腳類恐龍和三疊紀的海生爬行動物幻龍的肋骨上，都發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的小骨包。對其進行切片研究后，他們發(fā)現(xiàn)這些骨包的截面顯微結(jié)構與現(xiàn)代肺結(jié)核引起的肋骨病變相似。

肺結(jié)核是一種由結(jié)核分枝桿菌引起的疾病，在醫(yī)學不發(fā)達的年代致死率極高。而這些化石正說明，恐怖的肺結(jié)核等傳染病很可能在中生代時期就已經(jīng)在動物間傳播了。

發(fā)現(xiàn)無止境，探索無終點。除了骨骼化石，古生物學家還在琥珀中發(fā)現(xiàn)，曾讓人聞之色變的鼠疫、瘧疾在千萬年前就存在了。通過這些研究，我們對一些傳染病病原體的演化歷史及其癥狀表現(xiàn)有了深入了解：有的病原體生存時間可能長達上億年，甚至“挺”過了白堊紀末大滅絕而生存至今，可見其生命力之頑強。這說明，為保護自己與身邊人的健康，我們針對一些傳染病的防范工作絕不可松懈。

（責任編輯 / 陳琛? 美術編輯 / 周游）