在談到人類進(jìn)化史的問(wèn)題時(shí)，我們總是有一個(gè)疑問(wèn)，為什么細(xì)菌至今還是細(xì)菌并沒(méi)有進(jìn)化呢？今天，我們就來(lái)講一講細(xì)菌的歷史。

第一：地球的編年史

地球上生命的真正大爆發(fā)始于6億年前的寒武紀(jì)，稱之為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，但是，早在35億年前至37億年前，地球上就已經(jīng)出現(xiàn)生命了，也就是說(shuō)在長(zhǎng)達(dá)30多億年的時(shí)間里，地球上的生命都是細(xì)菌。

地球的編年史可以分為宙、代和紀(jì)，我們現(xiàn)在正處于顯生宙、新生代、第四紀(jì)。

冥古宙時(shí)期的地球，就像今天的金星，到處都是炙熱的巖石

地球和月球形成的初期，是地球的巖漿慢慢冷卻的時(shí)期，這段地質(zhì)時(shí)期稱之為冥古宙（45億年前至40億年前）；冥古宙之后是太古宙（40億前至25億年前），生命出現(xiàn)于太古宙，太古宙的生命主要是細(xì)菌；太古宙之后的年代是元古宙，元古宙始于25億年前，結(jié)束于5億年前。元古宙的末期出現(xiàn)了埃迪卡拉紀(jì)生命大爆發(fā)，埃迪卡拉紀(jì)開始于6.3億年前，在埃迪卡拉紀(jì)，地球上出現(xiàn)了最早的多細(xì)胞動(dòng)物，但是，現(xiàn)在地球上所有的哺乳動(dòng)物與埃迪卡拉紀(jì)的生命是沒(méi)有多少關(guān)系的?，F(xiàn)在的高等生物都與寒武紀(jì)時(shí)期的生命有關(guān)，稱之為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，寒武紀(jì)生命大爆發(fā)開始于5億年前。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)事件出現(xiàn)以后，地球的歷史進(jìn)入到顯生宙，我們現(xiàn)在就處于顯生宙。

寒武紀(jì)時(shí)期的生物化石

寒武紀(jì)突然出現(xiàn)的生命大爆發(fā)，讓達(dá)爾文也感到非常困惑，我們一般認(rèn)為演化是循序漸進(jìn)的、漫長(zhǎng)的，生命突然出現(xiàn)大爆發(fā)，能夠有利地駁斥進(jìn)化論。不過(guò)，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)找到很多的證據(jù)和理由來(lái)解釋這一時(shí)期的生命大爆發(fā)事件。

第二：地球上最普遍的生命形式仍然是細(xì)菌

嚴(yán)格來(lái)講，微生物與細(xì)菌是不能劃等號(hào)的，地球上的生物分為兩大總界，即原核生物和真核生物。沒(méi)有細(xì)胞核的單細(xì)胞生物稱之為原核生物，我們常說(shuō)的細(xì)菌就是原核生物，但原核生物不僅僅包括細(xì)菌，還有藍(lán)藻和原始細(xì)菌。植物、動(dòng)物都是真核生物，真核生物的細(xì)胞有細(xì)胞核，DNA就在細(xì)胞核里面。

生活在溫泉附近的古菌，把水都染上顏色了

微生物是指肉眼看不到的生物，必須借助于顯微鏡才能看到，細(xì)菌、真菌都屬于微生物，甚至一些單細(xì)胞動(dòng)物也屬于微生物。所以，微生物和細(xì)菌是兩個(gè)不同的概念。

人類發(fā)明了顯微鏡之后，才發(fā)現(xiàn)地球上有大量的微生物、細(xì)菌。

地球在太古宙（40億前至25億年前）是細(xì)菌的世界，但是，細(xì)菌也在進(jìn)化，最開始的時(shí)候，細(xì)菌是從海洋的底部或者火山口汲取能量，是吃地球表面的化學(xué)物質(zhì)的，當(dāng)然，也有一些細(xì)菌開始吃別的細(xì)菌，獲得能量。如果進(jìn)化只停留在這一步，那么，我們的地球仍然是細(xì)菌的世界。大約在35億年前，地球上的一些細(xì)菌，開始依靠陽(yáng)光獲得能量，有了光合作用的能力，這些細(xì)菌是現(xiàn)代植物的祖先。

地球上現(xiàn)存的古菌，即原始細(xì)菌

細(xì)菌在后來(lái)為什么會(huì)發(fā)展為多細(xì)胞生物呢？這與生物的共生現(xiàn)象有關(guān)。我們?cè)谏锏暮暧^世界里，經(jīng)常看到共生現(xiàn)象，例如，鳥類當(dāng)中存在“巢寄生”現(xiàn)象，一些鳥類喜歡將自己的蛋產(chǎn)在其他鳥類的巢中，讓別的鳥孵化自己的后代；蜜蜂與被子植物也是一種共生關(guān)系，蜜蜂能夠?yàn)橹参锏幕ǘ涫诜?，而植物則為蜜蜂貢獻(xiàn)了花蜜。共生有的時(shí)候是互惠的，有的時(shí)候則是一方獲益，另一方?jīng)]有得到任何好處，但是，都是以不傷害對(duì)方為前提的，不能影響對(duì)方的生存，否則，這種共生關(guān)系就會(huì)被自然選擇所淘汰，大杜鵑喜歡將自己的蛋產(chǎn)在灰喜鵲的巢中，灰喜鵲撫育了大杜鵑的后代，并沒(méi)有得到任何好處，甚至還傷害了自己的后代，但是，大杜鵑的這種寄生行為，不能影響到整個(gè)灰喜鵲物種的生存。

我們理解了宏觀世界的共生行為，就不難理解細(xì)菌之間的合作，細(xì)菌之間相互共生，會(huì)使得兩個(gè)獨(dú)立的物種演化為一個(gè)新物種，當(dāng)然，蜜蜂與植物的合作則不可能誕生出一種稱之為蜜蜂—植物的新物種，因?yàn)槎嗉?xì)胞生物的兩個(gè)物種根本無(wú)法交換遺傳信息，除非人類運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，才會(huì)使得兩個(gè)獨(dú)立的多細(xì)胞生物發(fā)生遺傳信息的交換。

蜜蜂與植物

細(xì)菌的繁殖方式非常靈活，細(xì)菌既可以與周圍的鄰居交換遺傳信息，也可以與自己的父輩和子孫后代交換遺傳信息，細(xì)菌的變異速度非?？?。人類很難消滅一種細(xì)菌，但是，我們卻很容易造成一個(gè)多細(xì)胞動(dòng)物的滅絕。正因?yàn)榧?xì)菌有這種遺傳優(yōu)勢(shì)，所以，并不是所有的細(xì)菌都需要進(jìn)化為多細(xì)胞生物，細(xì)菌仍然廣泛地存在于地球上，并且是這個(gè)地球上最普遍的生命形式，細(xì)菌無(wú)處不在，是地球上所有生物中數(shù)量最多的一類生物。因此，絕大多數(shù)的細(xì)菌都不需要進(jìn)化，進(jìn)化的只是少數(shù)。

前文已經(jīng)說(shuō)了，多細(xì)胞生物的出現(xiàn)其實(shí)與細(xì)菌的共生關(guān)系有關(guān)，科學(xué)家認(rèn)為兩個(gè)細(xì)菌之間的共生，融合為了一個(gè)新的物種，為了達(dá)到共生，兩個(gè)細(xì)菌必須形成細(xì)胞核，這種共生關(guān)系為真核生物的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。這種說(shuō)法的證據(jù)在哪里呢？某些真核生物的葉綠體和線粒體具有獨(dú)立的DNA，真核生物細(xì)胞內(nèi)部的葉綠體來(lái)源于藍(lán)藻，而線粒體則來(lái)源于其他一些細(xì)菌，說(shuō)明在最開始的時(shí)候，兩個(gè)細(xì)菌之間的共生，創(chuàng)造了一個(gè)新的物種，地球上最早的真核生物很有可能就是藻類。

顯微鏡下的藍(lán)藻，藍(lán)藻是一種細(xì)菌

細(xì)菌交換遺傳信息的方式比較靈活，但是繁殖方式卻不復(fù)雜，細(xì)菌的繁殖只是在克隆，細(xì)菌繁殖是簡(jiǎn)單的分裂，每一個(gè)子代都是父代的克隆。真核生物的繁殖，是兩個(gè)親代之間相互融合自己的遺傳信息，人類生兒育女，就是子代融合了父母雙方的DNA，這串新的DNA包含了父母雙方的基因。正因?yàn)檎婧松锓敝撤绞奖燃?xì)菌復(fù)雜，所以，進(jìn)化的速度才逐步被加快，這就是“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”出現(xiàn)的原因。

第三：人體與細(xì)菌

在前文中，我們解釋了從細(xì)菌到藻類（真核生物）的進(jìn)化過(guò)程，解釋了共生的重要性，接下來(lái)，我們就要討論細(xì)菌在當(dāng)今的地球上是如何生存的。

我們走到野外，會(huì)覺得地球上數(shù)量最多的生物是昆蟲、鳥類或者是哺乳動(dòng)物，而如果我們用顯微鏡觀察微觀世界，則會(huì)發(fā)現(xiàn)地球上數(shù)量最多的生物，其實(shí)是細(xì)菌，從某種程度上來(lái)說(shuō)，地球上最普遍、最主要的生命形式仍然是細(xì)菌，細(xì)菌具有多細(xì)胞生物所不具備的優(yōu)勢(shì)。

地球上最多的物種，其實(shí)不是多細(xì)胞動(dòng)物

人體身上有很多的微生物，這些微生物有細(xì)菌、真菌、古菌和病毒，對(duì)于微生物而言，人類的身體就像一個(gè)森林，它們?cè)谶@里生活，如同一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，稱之為“人類微生物群系”。

人類的身上有多少細(xì)菌呢？我們?nèi)梭w身上的細(xì)胞才是真正屬于人類的，這些細(xì)胞組成了人類，人類是一個(gè)多細(xì)胞生物，但是，我們的身體上面還有很多的細(xì)菌，細(xì)菌與細(xì)胞的比例達(dá)到了3比1，也就是說(shuō)我們的身體有75%屬于細(xì)菌。也有的科學(xué)家指出，如果算上真菌、古菌和病毒，這一比例則達(dá)到了90%，也就是說(shuō)我們的身體有90%是微生物，只有10%是人類。當(dāng)然，隨著生物學(xué)發(fā)展，這些數(shù)據(jù)都會(huì)被重新改寫，這里的75%與90%都是粗略的估計(jì)，但不論怎樣，我們的身體絕大部分都是屬于微生物和細(xì)菌的，而不是屬于人類自身的。

人體身上到處都是細(xì)菌

我們的身體是由無(wú)數(shù)的細(xì)胞組成的，這些細(xì)胞是有分工的，但是，為什么我們不把多細(xì)胞動(dòng)物身上的細(xì)胞也視為細(xì)菌呢？因?yàn)榧?xì)胞之間的共生關(guān)系已經(jīng)是處于非常密切的合作關(guān)系之中了，它們?cè)僖膊皇仟?dú)立的生物體了，而是共同組成了一個(gè)新的生物體。人體身上有無(wú)數(shù)個(gè)細(xì)胞，但是，只有生殖細(xì)胞有繁殖的機(jī)會(huì)，人體的生殖細(xì)胞就是精子和卵子，這兩個(gè)細(xì)胞整天“無(wú)所事事”，它們的任務(wù)就是繁殖，而人體身上的體細(xì)胞，如骨骼細(xì)胞、血液細(xì)胞、皮膚的表皮細(xì)胞等等每天則是“累死累活”，非常的忙，需要供養(yǎng)生殖細(xì)胞，為什么體細(xì)胞能夠容忍生殖細(xì)胞整天“無(wú)所事事”呢？因?yàn)轶w細(xì)胞和生殖細(xì)胞的分工是不同的，體細(xì)胞自己不需要繁殖，它們把遺傳信息共享了，交給了生殖細(xì)胞。

在人體細(xì)胞的“外圍”則是無(wú)數(shù)的微生物，它們沒(méi)有與人體的細(xì)胞融為一體，而是單獨(dú)的生物體，但是，這些“外圍”的、單獨(dú)的生物體與人體的細(xì)胞，共享著人類身體這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。

細(xì)菌并不都是“寄生蟲”，它們不是寄生在人體上，大部分的細(xì)菌與人體是共生的，這種共生關(guān)系，有的時(shí)候還是互惠的，也就是說(shuō)我們的身體離不開細(xì)菌。我們?nèi)祟愐坏┫麥缌诉@些細(xì)菌，我們自身也會(huì)滅亡。

我們的身體，第一道防線當(dāng)然是皮膚的表皮細(xì)胞，然而，在皮膚的上面還生活著大量的細(xì)菌，這些細(xì)菌有葡萄球菌、綠膿桿菌、丙酸桿菌等等，這些細(xì)菌是人體皮膚這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的正常細(xì)菌群落，它們對(duì)外來(lái)的微生物有排斥作用，也參與了人體的免疫和皮膚的自我凈化作用。所以，我們?nèi)祟愊丛?、洗手既不能太頻繁，也不能一次都不洗，現(xiàn)在的肥皂、沐浴露都是化工產(chǎn)品，洗得太頻繁，容易破壞皮膚的正常菌群，導(dǎo)致皮膚“生態(tài)系統(tǒng)”的惡化，皮膚上一點(diǎn)細(xì)菌都沒(méi)有了或者說(shuō)正常的菌群大幅度減少，反而更容易遭受外來(lái)微生物和病毒的入侵，當(dāng)然，也不能一次都不洗，細(xì)菌喜歡在溫暖潮濕的環(huán)境中生存，經(jīng)常不洗澡、不洗手，細(xì)菌會(huì)變多，有的細(xì)菌數(shù)量變多了以后，對(duì)人體是有傷害的，并且入侵人體的其他部位。

人體皮膚表面比較常見金黃色葡萄球菌

人體身上正常的菌群，為什么會(huì)幫助人體排斥外來(lái)的微生物和病毒呢？微生物想要在人體身上生存，首先需要營(yíng)養(yǎng)，正常菌群已經(jīng)“占山為王”、“稱霸”了，外來(lái)的微生物來(lái)到這里，會(huì)處于營(yíng)養(yǎng)上的弱勢(shì)地位，它們根本無(wú)法生存，正常的菌群還會(huì)改變皮膚表面的環(huán)境，使得這里的環(huán)境更適合自己生存，外來(lái)的微生物初來(lái)乍到，會(huì)發(fā)現(xiàn)這里的環(huán)境不適合自己。關(guān)于這一點(diǎn)，我們?cè)诤暧^生物世界里也能看到類似的現(xiàn)象。此外，人體正常的菌群還會(huì)產(chǎn)生天然的抗生素，這些抗生素能夠抑制外來(lái)細(xì)菌的生長(zhǎng)。

當(dāng)然，正常的菌群也不是對(duì)人體毫無(wú)傷害，它們畢竟不是人體的細(xì)胞，而是外圍的、單獨(dú)的生物體，它們并不總是友好的，但是，因?yàn)槲覀內(nèi)祟愰L(zhǎng)期與這些細(xì)菌接觸，已經(jīng)產(chǎn)生免疫力了，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處于平衡的狀態(tài)，相對(duì)于外來(lái)的微生物而言，這些正常的菌群只要處于生態(tài)平衡的狀態(tài)，并不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生重大的傷害作用。

人體內(nèi)部還有一些細(xì)菌參與了人體的新陳代謝，這部分細(xì)菌絕大多數(shù)位于人體的腸道內(nèi)，消化從本質(zhì)上來(lái)講，就是分解食物，微生物在腸道內(nèi)能夠幫助人類消化。我們吃的面包、饅頭都是經(jīng)過(guò)發(fā)酵的，酵母菌是一類真菌，我們喝的酸奶，里面有乳酸菌。乳酸菌和酵母菌能夠幫助人類消化，所以，經(jīng)過(guò)細(xì)菌和真菌腐蝕的食物是有利于消化的，絕對(duì)干凈的、無(wú)菌的食物是不存在的，我們?nèi)祟惒荒茏非蠼^對(duì)無(wú)菌。當(dāng)然，酵母菌和乳酸菌都是外來(lái)的微生物。在我們的消化道內(nèi)，還存在大量土生土長(zhǎng)的細(xì)菌，這些細(xì)菌也在幫助人類分解食物，當(dāng)我們的消化道處于健康狀態(tài)時(shí)，消化道菌群能夠保護(hù)人體，數(shù)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，它們能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成。腸道內(nèi)也有一些細(xì)菌對(duì)人體是有害的，例如大腸桿菌對(duì)人體具有致病作用，但只要數(shù)量處于穩(wěn)定狀態(tài)，就不會(huì)有傷害人體。

人類吃的很多食物實(shí)際上都被細(xì)菌吃過(guò)了

有生物的地方就有細(xì)菌，我們的消化道內(nèi)之所以存在大量的細(xì)菌，就是因?yàn)槲覀儾粩鄰耐饨鐢z入營(yíng)養(yǎng)和能量，這里是營(yíng)養(yǎng)和能量的天堂，為細(xì)菌提供了生存的場(chǎng)所，我們每天攝入的營(yíng)養(yǎng)和能量并不會(huì)全部供養(yǎng)我們自己，我們要貢獻(xiàn)一部分給細(xì)菌。

因?yàn)榧?xì)菌大量存在于消化道內(nèi)，所以，它們也會(huì)隨著糞便排出體外，它們?cè)诩S便上也會(huì)生存一段時(shí)間。既然，消化道內(nèi)的正常菌群是無(wú)害的，那么，它們隨著糞便到了體外，為什么糞便是非常臟的呢？為什么人類不能過(guò)多接觸自己的糞便呢？細(xì)菌在消化道內(nèi)是無(wú)害的，到了人體的另外一個(gè)地方，就是有害的，人類的糞便上有數(shù)以億計(jì)的大腸桿菌，這些大腸桿菌一旦侵入人體的泌尿系統(tǒng)則會(huì)引起感染。在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，人類其實(shí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)了，我們的身體會(huì)本能地排斥與糞便有關(guān)的氣味，這就是為了避免腸道內(nèi)部的正常菌群侵入人體的其他部位。

大腸桿菌

與此同時(shí)，我們?nèi)梭w內(nèi)部的一些器官是處于無(wú)機(jī)菌狀態(tài)的，這里不歡迎細(xì)菌，偶然有正常的菌群來(lái)到了這里，我們的人體自身會(huì)產(chǎn)生免疫力，對(duì)付這些細(xì)菌。但如果有大量的細(xì)菌侵入，超出了人體的免疫系統(tǒng)的應(yīng)付能力，就需要有抗生素的幫助了，所以，正常菌群是無(wú)害的，并不是說(shuō)這些細(xì)菌不管走到哪里都是無(wú)害的，也不是說(shuō)人類要放棄抗生素，讓細(xì)菌在人體身上自由自在的生長(zhǎng)，事實(shí)上正因?yàn)槿祟惏l(fā)明了抗生素，才使得人類的壽命大大延長(zhǎng)了，我們需要注意的是不能濫用抗生素。

人類第一次大規(guī)模接觸微生物，始于嬰兒期，人類在以前認(rèn)為母乳是無(wú)菌的，后來(lái)，隨著顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)母乳當(dāng)中也有大量的細(xì)菌，母乳當(dāng)中的微生物和細(xì)菌共同組成了“母乳微生物群”，用母乳喂養(yǎng)嬰兒是有好處的，嬰兒能夠接觸到人體正常的菌群，正常的菌群可以排斥外來(lái)的微生物，并且能夠使得嬰兒的免疫系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以，人類在撫養(yǎng)嬰兒的時(shí)候，也不能追求絕對(duì)無(wú)菌的環(huán)境，絕對(duì)無(wú)菌反而是有害的，但也不能不注意衛(wèi)生，讓細(xì)菌肆意在嬰兒的身上生長(zhǎng)。

孕婦

因?yàn)榧?xì)菌仍然有優(yōu)勢(shì)，所以，它們當(dāng)中的絕大部分仍然是細(xì)菌，不需要進(jìn)化為真核生物和多細(xì)胞生物。對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)，我們?nèi)祟惒攀瞧婀值纳?，我們?nèi)祟愔哉J(rèn)為自己是高等生物，是因?yàn)槲覀冇枚嗉?xì)胞生物和人類自身的生存方式來(lái)看待細(xì)菌，認(rèn)為細(xì)菌是低等生物。對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)，它們也許會(huì)認(rèn)為人類這種多細(xì)胞生物才是最奇怪的，多細(xì)胞生物每天累死累活從外界攝入大量的營(yíng)養(yǎng)和能量，最后卻要貢獻(xiàn)一部分的營(yíng)養(yǎng)和能量給細(xì)菌，細(xì)菌相當(dāng)于不勞而獲，我們?nèi)祟愖哉J(rèn)為自己的身體屬于自己，其實(shí)有75%是屬于細(xì)菌的，90%是屬于微生物的，這種狀態(tài)，對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)，人類難道不是最奇怪的生物嗎？

綜上所述，我們的地球，其實(shí)還是細(xì)菌的世界，地球上數(shù)量最多的生物仍然是細(xì)菌，細(xì)菌在地球上已經(jīng)生活了37億年的時(shí)間了，而我們?nèi)祟愡@樣的多細(xì)胞生物，在地球上不過(guò)存在了5至6億年的時(shí)間。地球是細(xì)菌的世界，我們的人體也是細(xì)菌的世界，我們要學(xué)會(huì)與細(xì)菌和平相處，而不要總是想方設(shè)法消滅它們。