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文/观察未来科技
我们生活的世界中充满了病毒 , 病毒造就了地球今天这样的环境 , 只要有宿主物种存在的地方就有病毒 , 就有病毒存在 , 海洋、冰川、沙漠、火山 , 当然还包括在我们的身体里 。 病毒会在我们的身体内外不停地穿梭 。 每一天中 , 你体内的病毒数量是你体内细菌数量的10倍以上 。
病毒可以感染所有的物种并生活在其中 , 从细菌到蓝鲸到红木 。 地球上病毒最多的地方就是海洋里 , 在一升的海水里 , 有1000亿的病毒颗粒 。 这些病毒在基因交换的过程中 , 就造与促成了海洋生物的演化 。 可以说病毒维持着生态的平衡 , 并且默默地改造着地球的环境 。
正是基于病毒对于生物演化独特的作用 , 在科学家们不断认识病毒的同时 , 科学家们也在尝试不断改造病毒 , 并为人类所用 。 正如病毒与人类共存的上万年里 , 病毒并不是全然有害的 , 而有益或者能为人类所用的病毒 , 还将帮助人类朝着目标的方向行进 , 并对进化产生积极的作用 。
病毒推动人类文明的演化
大多数人真正感受到病毒的存在 , 或许还是因为新冠疫情 。 但实际上 , 一直以来 , 病毒和人类的关系都远比我们想得要更密切 。 人类身体上的病毒组有几万亿个 , 都生活在我们的细胞内外 , 此外还有更多的病毒待在我们体内的细菌当中 。
更重要的是 , 病毒深刻影响着人类的进化 。 近些年来的人类基因组研究揭示 , 我们的基因组里有成千上万病毒基因的痕迹 , 而这些病毒基因的频繁变异以及新病毒基因的侵入 , 无时无刻不在发生着 。 美国著名科普作家齐默的《病毒星球》一书中就指出 , 地球上生命的基因多样性 , 很大一部分即蕴藏在病毒之中;我们呼吸的氧气 , 其中很大一部分是在病毒帮助下产生的 。
连地球的温度都与病毒活动息息相关 。 我们人类基因组一部分就来自感染了人类远古祖先的上千种病毒 。 齐默在《病毒星球》一书的末尾还写道 , 人类作为哺乳动物的一员 , 已经跟病毒组成了难以分割的混合体 。 清除了体内的病毒基因 , 我们可能无法活着从子宫里生出来 。
虽然病毒和人类进化关系密切 , 但至今 , 人类对于病毒组还所知甚少——病毒就好像“自然界和人类身体内的暗物质” 。 我们知道它在那儿 , 却很难描述它 , 也不知道它在做什么 。
人类病毒组可以说是我们的第四个基因组 。 它直接或间接地与我们的其他三个基因组相互作用着 。 就像我们的基因组、表观基因组和微生物组一样 , 每个人的病毒组也是十分独特的 。 病毒生活在我们的肠道、口腔、肺部、皮肤 , 甚至血液中 。 当然 , 大部分人存在人体内的病毒组一定是良性的 , 我们与病毒相互依存、共同生活了几千年 , 病毒组一定给了我们一定的意义 。
具体来看 , 作为人类快速进化的重要组成部分 , 病毒携带、交换和修改着DNA , 从一个细胞到另一个细胞 , 从一个物种到另一个物种 。 它们在各个层次上都在驱动着进化 , 包括细菌、植物、动物和人 。 最简单的一个例子 , 就是细菌抗药性基因从一个细菌传播到它的所有同类 , 再传播到所有类型的细菌 , 传播到其他所有地方 。 一旦一个微生物身上出现一次有益突变 , 病毒就会协助其把这个变异迅速传播到整个微生物群落 , 甚至更广的范围 。
【推动人类文明的演化,病毒都做了什么?】有时候 , 病毒DNA还会把自身嵌入人的DNA里 , 在人类DNA里潜伏下来 , 或者在我们最不需要的时候活跃起来 , 导致口唇疱疹不停复发 , 或是早已痊愈的水痘处泛起疱疹 , 甚至是诱发癌症 , 特别是在我们的免疫系统变得虚弱的时候 。 在有些情况下 , 病毒还能嵌入精子和卵子的DNA里 , 然后传递给下一代 。
病毒入侵有机体后 , 假以时日 , 可能会发生三种情况 。 第一 , 病毒杀死有机体——毕竟 , 从过去到现在 , 病毒导致的传染病杀死了数百万的人、动物、昆虫、植物和细菌 , 最后的结果是病毒可以继续感染的宿主越来越少 , 最后病毒也逐渐消亡了 。 第二 , 身体杀死病毒 , 病毒停止传播 。 第三 , 病毒和宿主物种协同进化 , 比如人类 。 随着病毒的毒性减弱 , 宿主的免疫系统也就不再去攻击人体内的病毒 。
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