是生命又不是生命，病毒的起源你知道嗎？三大理論傾力加盟

對於我們的世界做個簡單的劃分話，就是生命與非生命。但是，有些東西就是喜歡腳踏兩條船，比如病毒，左邊一腳，右邊一腳，仿佛這樣才能顯得他的特殊性。作為生命來說，病毒需要依靠宿主才能存活；作為非生命，病毒又具有遺傳物質和蛋白質，且能繁衍。

對於科學家來說，病毒的定義的確較為模糊，現如今科學界主流觀點是病毒處於生命與非生命之間的非細胞生命體。那麼你知道病毒的起源嗎？

伊波拉病毒

病毒分類

病毒的分類，根據遺傳物質類型可以簡單的分為：

DNA病毒，遺傳物質是雙鏈DNA或者說是單鏈DNA；

RNA病毒，與DNA病毒沒有太大區別，不過這裡面還有僅有一條RNA單鏈的類病毒；

朊病毒，具有病毒的特性的蛋白質，一條簡單的肽鏈也能成為朊病毒。（肽鏈是蛋白質的構成單位）

除了蛋白質和核酸以外，部分病毒表面還包有主要由雙親性脂類構成的囊膜。（雙親性：親水清油，比如磷脂）

朊病毒就是蛋白質

病毒起源

病毒需要依靠宿主細胞才能繁衍的特性註定了其與細胞有著極深的糾葛，可以說病毒的起源和進化基本離不開細胞。

有關病毒起源的理論假說主要有三種：自起源理論（先於細胞假說等）；平行進化理論（同步起源假說等）；細胞起源理論（逆向理論、內源性起源假說等）。

病毒起源理論的三種主要觀點

• 自起源理論

自起源簡單來說就是自行進化而成的，基本順序就是先有胺基酸、核酸等簡單的生命分子。然後由這些分子，比如小分子肽及寡聚核苷酸等生物分子前體形成亞生命單位，這些亞生命單位即為我們所說的病毒，或即將發展為亞病毒／病毒，再更進一步的與其它分子，如脂類分子組裝，形成細胞雛形。（脂類分子是細胞膜的基本結構之一）

很明顯，病毒的起源早於細胞，而且此時的病毒具有著一定的自我繁殖能力，不需要依靠細胞。

噬菌體

RNA也是一種酶，或者說酶除了蛋白質以外，還有RNA。這是美國科羅拉多大學Cech等的研究結果，RNA分子具有自身拼接的功能，在一定的條件下，RNA分子也可以具有使單核苷酸聚合成寡聚核苷酸(即RNA)的功能。這說明，在僅有簡單的生命分子的時期，RNA可能具有著傳宗接代的能力。隨後，其與蛋白質結合，就是原始病毒，再與某些雙親性分子形成的囊泡結合，原始的細胞出現了。

接著，生命繼續向前行進，一種逆轉錄酶性質的蛋白酶將RNA逆轉錄成DNA，原始原核細胞出現了，然後通過其相應的進化途徑最終發展出具有核膜的細胞核，原始的真核細胞也出來湊熱鬧了。

細胞圖，右下角為細胞核

自然界中也存在著許多現象，為自起源提供了中間進化的證據。如，1989年Varmus報導的細菌的逆轉錄現象；2009年獲得諾貝爾生理及醫學獎的研究，端粒酶（蛋白質與RNA的複合體），其蛋白質組分能以其RNA為模板反轉錄成DNA。即生物的進化是由簡單到複雜。

• 平行進化理論

病毒與細胞大致同時進化，同時出現，遠古生命有著幾條不同的進化路線。詳情可見下圖

前PNA世界可以理解為中間的過渡情況；RNA/蛋白質、DNA/蛋白質指原始的細胞，可見自起源理論的描述

PNA(peptide nucleic acid)是一種介於RNA和蛋白質的大分子肽核酸，PNA以多聚甘氨酸為基本骨架（該結構通常為蛋白質的基本結構），以亞甲基與鹼基（通常為核酸的主要組成部分）相鍵合，兩條結構互補的鏈形成雙股結構。PNA不僅外觀上與雙螺旋核酸相似，其複製行為上也與其相同，依照Waston﹣Crick鹼基互補原則複製。因此，PNA被認為是生命前地球環境中出現的早於Pre﹣RNA（上面提到的能自我複製的RNA）的物質，極有可能是RNA的前體。

染色體末端的就是端粒

肽世界是因為，肽(蛋白質結構的亞單位)可以由比其更小的肽複製而成，雖然目前複製機理不明。

這一理論也對朊病毒的出現給出了合理的解釋，可以理解為正常生物體內有與朊病毒一級序列相同的蛋白和編碼這些蛋白的基因，不過形成的高級結構卻不同。（蛋白質為一到四級結構，不過並不是每種結構都需要才能形成蛋白質）

RNA病毒

• 細胞起源理論

這一觀點的重點在於細胞如何變成病毒，考慮到病毒的結構最多一般就是蛋白質加遺傳物質，那麼應該是細胞「拋出」一部分物質從而形成病毒。細胞拋出的DNA片段(含蛋白質)可能會形成DNA病毒；拋出一個具逆轉錄功能的RNA(也可能含有蛋白質)，則可能形成RNA病毒；拋出可自我複製的肽，這可能形成朊病毒。

細胞凋亡

廣泛存在於各種細胞中的質粒，作為除細胞核裡以外的遺傳分子，質粒經常能游離於微生物細胞之外，又能進入相應的細胞之中。從這種情況來看，質粒很有可能就是一些病毒的起源。

前面所提到的端粒酶，其RNA片段和蛋白質在我們的真核細胞基因組中具有著相對應的基因。在某次意外中，這些組分形成的複合體被「拋出」，形成了最早的病毒。在RNA病毒基因組中，逆轉錄酶基因一般是必備的，而正常生長的原核細胞中也存在逆轉錄酶，自然在其基因組中也有著對應基因，那某些RNA病毒是不是被拋出的呢？這應該是有可能的。

神經元凋亡

同樣的，在細胞分裂等時期，一旦遇到細胞偶然死亡，細胞會破裂然後導致DNA或RNA組分的外洩，也就是被細胞拋出，病毒就有可能形成。

總結

除這三種主流理論以外，還有著病毒是由細胞退化而來的等說法，基本也屬於這三種理論。由細胞退化而來的這一說法來自於一種細菌與病毒之間的存在，比細菌小且更原始、只能在細胞內寄生的中間形式的生命形態——立克次氏體和衣原體。

它們被認為起源於原始細胞之後，根據寄生性演化的例子——線粒體和葉綠體，它們一步一步的精簡自己，最終成為了完全依賴寄主細胞的病毒。

對於病毒的起源研究，仍處於理論階段，並沒有說哪一種就是絕對正確的。就像恐龍滅絕一樣，小行星撞擊只是假說，是種理論，佔據著主導地位，但不是絕對的。現在所需要的的繼續完善各理論，也不排除是多種假說結合解釋，畢竟病毒種類繁多，其特性也有著很大差異。

冠狀病毒

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