中生代末恐龍大絕滅之謎 (七)

----免疫缺陷


【正見網2000年12月24日】

  一些科學家認為,目前關於恐龍絕滅的理論多強調了外因,如小行星撞擊、宇宙事件、地球臭氧層破壞、大規模火山群爆發、氣候巨變、等等,這些外因論最無法解決的問題就是,畢竟有許多與恐龍同時代的生物種類為什麼卻沒有滅絕?它們所賴以生存的生態環境、食物鏈在大滅絕之前與恐龍的並沒有什麼截然的不同,然而它們不僅躲過了這場劫難,而且還演化出了今天這樣豐富多彩的生物世界。這種情況使得一些科學家考慮,造成恐龍滅絕更直接的原因恐怕還是恐龍自身的問題,比如說,大多數恐龍的巨大身軀與冷血的性質很可能與它們的滅絕有關。

  在引起某一生物家族大規模死亡的諸多可能因素中,新的烈性傳染病是一種特別值得關注的因素。現代某種病原生物引起特定的養殖業出現絕產的現象是時有發生的,而人類免疫缺陷對人類自身的危害也是眾所周知的。當野生動物遇到類似的病魔時對其種群的災難性破壞同樣不可避免。從這個角度來考慮,恐龍絕滅有烈性傳染性疾病的流行做背景的可能性是存在的。而且,由於微生物是造成傳染病流行的主要原因,而生態環境的變化又最容易引起它們的變異,因而,即使恐龍的滅絕由災變引起,那麼其機制也極有可能是通過病原生物的變異造成恐龍免疫機能的失效而實現。

  生物之間相互作用引起的生死存亡始終是生物史上物種更迭的重要原因之一。面對病原生物的威脅,動物的抗感染能力對其存亡是至關重要的。現代生物學已經證明,脊椎動物的抗感染功能主要由兩部分構成,其一,是天然的防禦(免疫學上稱為非特異性免疫)系統,包括由皮膚、粘膜、血液等構成的外部和內部屏障,以及各種吞噬細胞和體液中能夠殺滅病原物的因子等。這道天然的防禦系統在起源上非常古老。其二,是特異性的免疫系統,主要由可識別特異性抗原的免疫活性細胞構成。這道特異性的免疫系統是動物進化到脊椎動物以後才出現的新的功能系統,到了哺乳動物和鳥類才達到較為完善的程度。

  雖然目前還無法直接了解恐龍的免疫系統功能狀況,但是通過比較生物學的方法,科學家還是可以推測有關的情況。烏龜、蜥蜴等與恐龍同屬於爬行類的現代動物的免疫系統是很不完善的,它們體內沒有完整的淋巴管道,也沒有淋巴結,而且胸腺這一僅有的免疫器官也不很發育,一般沒有皮質和髓質的明顯分化。鳥類在胸腺組織分化不明顯這一點上與爬行類相似,這也是二者具有較近的親緣關係的一個佐證。但是鳥類其它的免疫器官卻很發達,其免疫功能大大強於爬行類。爬行類體液中的抗體缺乏多樣性,不可能勝任全面應付千差萬別的各種病原生物的特異性免疫工作。另外,爬行動物的冷血性質在某種程度上也限制了免疫細胞的增殖速度,因此它們很難適應不同病菌的侵襲。現代生存的冷血脊椎動物的免疫系統在抗感染方面的效應較為有限,它們一般主要靠天然防禦系統去非特異性地抵抗病原生物的侵襲,並在某些方面功能有所加強,例如鯊魚有角鯊胺、青蛙有麥格寧等高效防禦肽,可以使細菌結構破壞,從而彌補了免疫系統方面的缺陷,保證了種群的延續。但是這種強化因素依然無法與哺乳動物體內完善的特異性免疫系統相比美。

  作為已經絕滅的爬行動物的典型代表,恐龍的免疫系統肯定是不很完善的,如果它們的天然防禦系統功能又不很強的話,如果遭遇到其防禦系統無法克制的病原生物的侵襲後果肯定不堪設想。

  因此,有些科學家推測,在白堊紀末期,由於某種原因(可能是災變)造成了地球上忽然演化出了多種可突破一般動物防禦系統的新型病原生物,造成了疾病大流行,恐龍等大量免疫系統有缺陷的動物因無法抵禦而滅絕了。結果,冷血動物中只有一些天然防禦系統強化的種類得以度過了劫難,而溫血的鳥類和哺乳類則因為擁有了完善而高效的免疫系統就更容易避免惡運,並藉此在後來的新生代裡脫穎而出,成為了地球上新的主導動物。

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