世界时讯：夜深了，它们又要在你脸上交配了

图片来源：Smith et al. Molecular Biology and Evolution (2022)

它每小时可以在人脸上移动大约1厘米。听起来速度不快，但它还是努力迈着小短腿，穿梭于各个毛囊之间，寻找伴侣，制造下一代……

撰文 | 栗子

(资料图片)

审校 | clefable

你以为你是独自躺在床上，但其实你从不孤单。 人类的脸上、耳道里、乳头上……许多地方都适合螨虫定居。其中一种陪伴你的螨虫叫毛囊蠕形螨（Demodex folliculorum），它们白天静静地睡着，可一到夜里就活跃起来，不光享受着死皮细胞组成的自助餐，还在我们的毛囊里交配、产卵，一代又一代过着幸福的日子。 通常情况下，毛囊蠕形螨很少对人体造成伤害。但在免疫功能低下的人群中，这种螨虫的数量更容易增加，有可能超出与人类和谐共存的正常水平。当毛囊蠕形螨大量存在时，它们就有机会制造皮肤问题，引发毛囊虫病（demodicosis）。

而现在，科学家们第一次对这种螨虫的基因组进行分析，然后找到了夜间有利于它们交配的一些关键因素，并且发现毛囊蠕形螨越来越离不开人类了。

为什么要在晚上？

毛囊蠕形螨，只能在人类的皮肤里生活。它们的生命很短暂，大多只有14-16天，假如以3周来计算，在（联合国2019年估计的）人类预期寿命72.6年里，这种螨虫可以繁衍超过1200代。其中，也会包含许多遗传和变异的线索，可以用来解释它们的生活习性。

英国班戈大学的研究人员吉尔伯特·史密斯（Gilbert Smith）和他的同事，想要提取一些毛囊蠕形螨出来仔细研究。但这种生物的体长仅有0.3毫米左右，而且几乎和人类的皮肤融为一体，提取的样本中很容易混入人类或一些微生物的DNA。研究团队借助某种去黑头工具，从人的前额和鼻翼当中分离出了250只毛囊蠕形螨。

然后，科学家对这些螨虫的细胞核基因组和线粒体基因组都进行了DNA测序。结果发现，毛囊蠕形螨缺少一些 紫外线防护基因。例如，不少动物体内存在hutH基因，这个基因编码的酶，能把组氨酸转化成尿刊酸（urocanate），后者可以 吸收紫外线，毛囊蠕形螨却没有这个基因；在螨形目的其他物种身上，体现出了组氨酸降解中的另一个步骤（把L-组氨酸和L-谷氨酸相连），而毛囊蠕形螨体内也没有。这样看来，难以抵抗紫外线，可能就是它们昼伏夜出的一个原因。

另外，在毛囊蠕形螨调节昼夜节律的通路中，缺少一个timeless基因。这会让负责节律重置的感光蛋白CRY难以被降解，因此毛囊蠕形螨不会被日光唤醒，白天就是它们的睡眠时间了。 人体可以产生褪黑素（图片来源：Unsplash）

不止如此，毛囊蠕形螨与其他动物相比，还少一个基因AANAT，令它无法合成褪黑素。但需要注意的是，到了夜间人类宿主会生产褪黑素，且在黎明时分的含量很高；而毛囊蠕形螨拥有褪黑素的受体，所以有机会利用人体组织制造的褪黑素，为自身的运动和交配提供充足的动力。

这也解释了，为什么夜间才是毛囊蠕形螨最欢快的时段。它们会在不同的毛囊之间走来走去，寻找异性结对，然后尽情地繁衍。若是等到天亮，动力来源可能就消失了。

它离不开人类了？

除了交配所需的动力，科学家还探讨了螨虫的性器官。毛囊蠕形螨的生殖器与其他螨虫有所不同，位置明显更靠前。更重要的是，雄性的阳茎长在背上，并指向前方，这代表交配时雄性可能需要在雌性的下面，并且双方都紧贴人的毛囊时才能进行。 图片来源：原论文

研究团队认为，这与众不同的构造和同源异形基因（Hox 基因）有关，那是一组专门负责调控生物形体的基因。以果蝇为例，触角和腿是同源结构，但有些Hox基因可以将二者的发育区分开，假如相关Hox基因发生突变，本该长出腿的位置就可能生出触角来。

而科学家在毛囊蠕形螨的DNA序列中发现，一个名叫abd-A的基因不存在，abd-B基因存在且方向没反，两者都是Hox基因。结合过往研究对这两个基因的功能描述，团队推测，毛囊蠕形螨生殖器的特殊位置和朝向，可能就是abd-B基因在abd-A基因缺失时的杰作。

当然，这种螨虫独特的身体结构，不止体现在性器官上。它们的 腿部结构极为简单，仅靠3个肌细胞提供动力，而这3个细胞与其他部位的细胞比起来，尺寸巨大——研究者意识到，这大概又是缺少某些基因的结果。观察基因组后，他们的确发现毛囊蠕形螨缺少了21个与细胞形态发生（cell morphogenesis）相关的基因，这些基因会影响细胞的形状，也影响组织的形态。

在科学家眼中，毛囊蠕形螨的生活中没有天敌的威胁，又缺少竞争对手。在与世隔绝的环境里，它们很少能遇到其他种类的螨虫，要做的几乎只有适应人类皮肤中的环境。也许正因如此，这种螨虫的基因组越来越简约，“不必要”的基因一个个被丢弃了。

研究团队发现，在毛囊蠕形螨的基因组当中，编码蛋白质的基因仅有9707个，这个数据在已测序的泛节肢动物中是最少的。换句话说，它们可以用最少的蛋白质生存下来。 图片来源：Unsplash

不仅是不必要的基因和蛋白质，不必要的细胞也逐渐被省去。一只毛囊蠕形螨拥有的细胞数量，在检测过的节肢动物中也是最少的，甚至不及果蝇的1/500。3个细胞组成的腿，就是一个鲜明的例子。

通常，对节肢动物来说，成虫的体细胞数量是最多的，比之前的任何一个阶段都要多。但毛囊蠕形螨却不是这样，在它发育为成螨之前的若螨时期，细胞数便达到巅峰，而后开始下降。除了脑部，几乎所有部位的细胞都会减少。

科学家认为，这些线索都指向了一种趋势：毛囊蠕形螨正在从体外寄生虫转变为内共生体。换句话说，它们在适应人体环境的过程中，抛弃越多的基因、蛋白质和细胞，就越离不开人类，甚至可能与人类合而为一。我们体内的线粒体，或许也是这样来的。

另一方面，世外桃源里的毛囊蠕形螨，几乎遇不到外来的配偶，也就无法给基因池注入新的基因，演化的路很可能变成一条死路。

还能好好共存吗？

不过，在毛囊蠕形螨跟人类融为一体之前，我们可能还是要把它们视为皮肤里的虫子。

全世界可能有超过90%的人类，都携带毛囊蠕形螨。在新生儿身上没有发现过它们的踪迹，但出生后不久便有了，很可能是在母乳喂养过程中获得的——毕竟乳头是这种螨虫常见的栖息地之一。毛囊蠕形螨会在人的皮肤里深深地扎根，想清除是不大可能的。

不过，研究团队还是给了我们一个好消息。从前，有不少研究者认为，毛囊蠕形螨没有肛门，因此它们一生中积累的粪便，都会在死后排放出来，因此引发人类的皮肤炎症。但科学家这一次发现，这些小虫其实有肛门。他们觉得，把太多的皮肤问题都归咎到毛囊蠕形螨头上，或许有失公允。至少，它们还可以替人类去除死皮。

睡前请勿提醒自己，脸上有无数小虫在快乐。

封面图来源：Pixabay

参考资料：

https://www.eurekalert.org/news-releases/956390

https://www.webmd.com/skin-problems-and-treatments/what-is-demodex-folliculorum

转自：环球科学 2022-06-27