与地球上其他的生命形式截然不同,病毒到底从何而来?


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与地球上其他的生命形式截然不同,病毒到底从何而来?


关于病毒的起源 , 目前主要有三种假设 。 作为具有遗传物质的有机体 , 病毒可能是从细胞演化而来 , 也可能起源自远古时期能自我复制的RNA分子 。
病毒是一种微小的寄生体 , 在我们所生活的星球上无处不在 。 一个可能会让你震惊的事实是 , 地球上的病毒数量比宇宙中的恒星还多 。

病毒与地球上其他的生命形式截然不同 , 既不能说它们是“死”的 , 但说它们“活着”也有些牵强 。 这些微生物存在的目的只有一个 , 那就是感染其他生物 , 无论是细菌、动物还是植物 。
这些感染源从何而来?没有人真正知道答案 。 不过 , 科学家们提出了三种可能的病毒起源假说 。
01渐进假说
渐进假说(progressive hypothesis) , 顾名思义 , 是指病毒由简单的遗传片段发展而成 。 这与人类从类人猿进化而来的过程有些相似 。
该理论认为 , 病毒只是特殊的遗传信息片段 。 这些基因片段以某种方式获得了在活细胞中自由进出的能力 。 毕竟 , 病毒实际上只是被蛋白质外壳保护的DNA或RNA片段 。
最有趣的是 , 这一假说暗示了病毒可能来自于我们自身的基因 。 在我们的基因组中 , 有一类名为“转座子”的特殊基因 。 转座子也被称为“跳跃基因” , 足见它们的特殊性 。 这类基因具有从基因组中某个位置“跳跃”到另一个位置的能力 , 换言之 , 它们可以从原本的位置解离或通过复制转移到另一个基因位点上 。

这些基因也被认为是自私的 。 它们“希望”自己被复制 , 并接受更多的能量和“关注” 。 就像兄弟姐妹在争夺父母的感情一样 , 这些基因也“想要”受到宠爱 。 然而 , 对于生命的繁荣来说 , 这是不可行的;所有的基因都很重要 。
因此 , 这个理论背后的含义就是 , 病毒实际上正是“跳跃基因” , 它们在“缺少关注时决定离家出走” , 由此演变成一股新的势力 。 这也是为什么渐进假说又被称为“逃逸假说”(escape hypothesis)的原因 。 它们获得了离开细胞的能力 , 与一些蛋白质形成伙伴关系 , 并一起感染其他细胞;感染后 , 它们的DNA或RNA会强行进入宿主的基因组 , 开始复制和加工 。 经过不断的自我复制 , 它们继续感染其他细胞 。
像人类免疫缺陷病毒(HIV)这样的RNA病毒 , 其工作方式就像转座子一样 。 它们的RNA在进入细胞后 , 一种逆转录酶会将其转录为DNA;然后 , 这些DNA进入宿主的基因组 , 迫使宿主开始制造病毒蛋白质 。
尽管如此 , 渐进假说并不能解释一些很明显的问题 , 比如为什么有些病毒具有细胞所没有的独特结构 , 如刺突蛋白 。 转座子和病毒在演化史上的出现孰先孰后 , 目前尚无定论 。

02退化假说
与渐进假说相反 , 退化假说(regressive hypothesis)并不认为病毒会不断发展 , 甚至还能为自己考虑 。 事实上 , 病毒应该是简化的寄生形态 。
一般病毒大小通常在200纳米以下 , 但有些病毒非常大 , 比如天花病毒;世界上最大的病毒是拟菌病毒(Mimivirus) , 直径可达750纳米 , 相当于一根发丝直径的50倍 。 拟菌病毒的基因组比一些细胞体还大 , 一开始被误认为是一种革兰氏阳性菌;它们甚至能被更小的病毒感染 。
面对如此巨大的病毒 , 科学家们开始推测 , 病毒可能来自于一些非常复杂的祖先有机体 , 而这些生物可能组成了一种共生关系 。 随着时间的推移 , 其中一个有机体可能会变得过度依赖另一个有机体 , 从而失去其繁殖和进行代谢过程所必需的基因 。 在进化上 , 摆脱这些多余的基因是一个重要的决定:没有必要浪费时间和精力来维护某些功能重复的基因 , 因为伴侣做了大部分的工作 。
基本上 , 这就是一种完美的共生关系演变成一种“有毒”的寄生关系 。 于是 , 病毒出现了!拟菌病毒的感染策略支持了退化假说 。 这种病毒会感染阿米巴变形虫 , 但它体积很大 , 基因组也很大 。 可以说 , 它携带着属于另一个时代的复杂基因 。
总之 , 病毒实际上是演化成寄生性有机体的受供养细胞 。 演化并没有让它们向前迈进一步 , 反而是倒退了一步 。

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