紫菜只爱日本胃：海洋微生物与肠道细菌交换基因( 二 ) _紫菜

那个时候，这些肠道细菌产生的酶中还不包括可以消化海苔的酶，因为消化海苔并不必要。但在4万年前时，岛上的海苔成了饮食的一部分——或许是因为自然灾害粮食减产，或许是因为人多地少，或许仅仅就是为了尝鲜，总之，人们开始吃紫菜之类的海苔。
紫菜上的海洋微生物

文章插图
当然，那时的卫生水平还达不到无菌消毒，于是，日本人吃紫菜时也不可避免地吃进了紫菜上的海洋微生物。紫菜里的多糖营养基慢慢对于肠道细菌产生了吸引力，为了消化这些多糖，肠道细菌和紫菜上的海洋微生物进行了一笔“交易”，海洋微生物把自己一部分酶基因给了肠子里的微生物，而肠道细菌从此也就携带了这种能分解海藻类的遗传基因，并具备了消化紫菜获取能量的能力。
如此看来这是一场对人类和微生物都很划算的非常公平的交易。但由于北美人当时没有选择紫菜作为自己饮食必需的一部分，当然海洋细菌也不会来“无私馈赠” 。经过长年累月的进化积累，成就了今天的状况。
科学家们相信，当日本人开始吃鱼、虾和贝类等其他食物时，来自海洋的细菌也会不请自来，同时也会与肠道细菌交换遗传基因片段。这些细菌在以后很长的时间中，通过多种方式逐渐成为了人类身体的一部分，帮助我们消化食物，摄入能量，发挥巨大的作用。
第二基因组说到肠道微生物，那真是劳苦功高。
人体内含有数以兆计的微生物，总重量大约有1.5千克，一般认为其总数至少是人体总细胞数的10倍。这些细菌大部分寄生在人的肠道中，据估计，在肠道内大约存在1000种到1150种细菌，拥有330多万个基因，而人类只拥有2.3万多个基因，实在是相形见绌。

文章插图
在已发现的细菌基因中，研究人员只对其不足30%有过系统研究，另有40%基因虽然来自于已知细菌，但未经过仔细研究，还有至少25%的基因研究人员从未见过。这一巨大的宝库被称为我们的第二基因组。
肠道微生物作用重大其中之一就是提供人类基因组中所缺的消化酶。肠道微生物帮助人们消化糖分、生成氨基酸和维生素以及将食物中复杂的化合物转化为人体所需物质。比如，来自陆地植物的多糖，它在整个进化过程中一直是人类饮食构成的主要部分，而它就是在肠道中被类杆菌所具有的高度特异性的多糖水解酶分解的。
基因能够在不同的细菌当中穿梭交换，帮助彼此相互产生耐药性，也就是人们所说的横向基因转移。科学家曾假设过消化道细菌能从其他微生物中攫取基因，但一直还没有特别显著的实验例证，而此次的发现可以被认为是第一次得到了明证——肠胃细菌从食物中获取新的基因，并成功将其转化为自身基因，从而帮助我们从食物当中提取更多的能量。
这既是细菌为了适应环境而进行的一种进化策略，同时，也是人类文化比如不同地域的饮食文化影响消化道细菌的一个例证。我们也可以假设，在人类历史上，这种消化系统进化过程，也就是吃进的细菌可能已经无数次地为肠道中微生物提供很有价值的实用基因资源，以帮助我们人类适应新的环境和新的食物。
不可复制的案例这么看来，我们爱吃什么绝不仅仅只是个人饮食习惯和口味差异所决定的，而是有着更深层次的因素，或者说是更久远的因素。