先有生命?還是先有病毒?還是先有病毒這種生命?

2020-12-04 最前延

先有生命還是先有病毒,這個問題就跟先有雞還是先有蛋一樣,糾纏已久。

假設,我是說,假設病毒就是源於地球的玩意兒(近來有科研證據表明病毒也可能來自外太空,這裡不做討論)。

按照我們先現有的認知理論,病毒如果不依附於其他生命形式(包括生物、細胞、細菌),就沒辦法存活,因此生命肯定先於或同時和病毒存在於地球,但其中糾結的部分在於,我們迄今為止,無法給病毒一個確切的定義。

過去的一百年至今,我們對於病毒的定義都在不斷發生改變。

「病毒」——Virus,這個詞最早來源於拉丁語,是「毒藥」的意思,很顯然,人們最早給它的定義是存在的一種物質。

隨後在19世紀晚期,病毒的「生物特徵」才被研究者重視,因為包括口蹄疫和狂犬病之類的疾病,在當時,都被看做是一種行為類似細菌、但體積小得多的微粒(病毒)引起的。

而且,它明顯可以傳播,引起生物效應,這一點展露無疑的生物性,讓當時科學界,將它定義為活的、極其微小的生命形式的一種。

1935年,溫德爾·斯坦利還有他的同事將菸草花葉病毒結晶。

(有些病毒可以通過提純結晶,這也是反駁病毒生物性的強有力證據,因為這對於細胞生物是無法想像的。)

他們發現,這種病毒由一系列複雜的生化物質組成,但是缺少實現生命的生化活動新陳代謝功能所必需的基本系統。

由於這項工作,斯坦利還獲得了1946年的諾貝爾化學獎,注意,不是生理醫學獎。

直到今天,病毒是不是生命,還沒有一個確切的答案,但科學界更趨近於將它定義為兩種形態,處於外界時,病毒是一個由DNA或者是RNA以及蛋白質外殼組成的化學物質;一旦進入宿主細胞,病毒就會利用宿主細胞的能量進行自我複製,那麼它這個時候可以被看做是非胞生命。

何況,不同科學領域對生命的定義也不完全相同,病毒也就隨之無法確切地說屬不屬於生命了。

病毒:不用問我的意見,你們開心就好。

但這並不影響我們探討「先有生命,還是先有病毒」這個問題,科學家通過一個發現,揭示了一個遠古的秘密——病毒或許真的先於生命存在。

病毒是基因的「竊賊」,有些種類的病毒信息,保存在它們感染宿主的DNA中,長期與宿主共同進化。

並不是所有的病毒都會殺死宿主,它必須感染宿主細胞才能進入其它用來複製DNA的機器,然後「劫持」這個機器進行複製,這樣,宿主產生的這類細胞,就相當於「贗品」,不斷地複製新的病毒。

而且,只要病毒不引起損害宿主細胞的突變,那麼理論上它就可以無限期地留在那裡,達到與宿主共存的目的。

如果這種情況發生在一個性細胞當中,那麼病毒的基因組實際上可以被遺傳,與其他基因組一起遺傳給宿主的後代。

這樣,病毒的基因組實際上就變成了一種分子化石,病毒可以像分子細胞一樣快速變異,這也是為什麼人們每年都得打新的流感疫苗。

科學家通過被保存的病毒基因,來確定病毒化石的年代,如果在兩種不同動物身上發現一個病毒DNA序列,那麼它們很有可能都是從同一個祖先那裡獲得的。

據估測,人類基因組的8%包含了最初來自病毒的序列,所以古病毒學確定病毒進化的年代,可以追溯到數億年前。

2003年,名為擬菌病毒(mimivirus)的古老的巨型病毒被發現。

實際上說「發現」不完全準確,因為早在1992年的一次對軍團病研究中,人們就偶然在變形蟲多食棘阿米巴(Acanthamoeba polyphaga)中發現了它。

但當時,它被錯誤地認為是一種革蘭氏陽性菌,並被命名為「布拉德福德球菌」(Bradfordcoccus)。

直到2003年,法國馬賽地中海大學在《科學》期刊上發布了文章,人們才認清了它的真實身份——巨型病毒。

之所以使人混淆,是因為它實在太大了,體型達到了0.4~0.5微米,在顯微鏡下幾乎和普通的細菌差不多,幸運的是,它只能感染單細胞生物,無法感染人類。

顯微鏡下的擬菌病毒

之所以要放在這裡講,那肯定是相當特殊的——它被認為是演化史相關的重要線索。

除了擁有與體型成正比的龐大的基因組,擬菌病毒還有著大約979個蛋白質編碼基因,遠遠超出了病毒最低所需的4個基因。

報告顯示,擬菌病毒特有的基因包括氨醯tRNA合成酶以及其他一些最前被認為只能由細胞微生物編碼的酶。

擬菌病毒有著其他病毒不具有的與糖類、脂類和胺基酸代謝相關的基因。大約90%的基因組是編碼基因,而另外10%為非編碼DNA。

這些證據,強有力地證明了——病毒曾經是可以獨立生存的,後來或許是進化方向的緣故,與一個有機體形成了共生關係,隨著時間的推移,共生關係慢慢地演化為我們現在所知的寄生關係!

回過頭來看病毒與人類的關係,並不像一般的寄居生物一樣雙方和諧共處。自發現病毒以來,它就是死亡和災難的化身。

正如鍾南山院士在4月10日談及復學問題時表示:「不能永遠不開學,這個病是不可能剷除得一乾二淨的,將來會比較長期一直會有可能傳播,沒有造成大規模的爆發就行了。」

一句話,將病毒和人類的關係現狀闡釋的清清楚楚——長期共存的同時,時刻防範大規模爆發。

只希望,在嚴峻的現實面前,科技的力量,能在每次與病毒作戰的時候,都領先一些,再領先一些。

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