病毒是我們的祖先

椰 樹

病毒是我們的祖先

椰 樹

一提起病毒，我們立刻會想起2002年引起全國上下一片恐慌的SRAS病毒、讓人談虎色變的艾滋病毒，以及其他種種能引發(fā)致命疾病和傳染病的病毒。在微生物界，假如細菌留給人的印象是好壞參半的話，那么病毒留給人的印象只能用“劣跡斑斑”來形容。的確，病毒不僅是當代社會危害人們生命安全的惡徒，在歷史上也曾經(jīng)奪走過成千上萬人的生命，它們的罪惡實在是“罄竹難書”。

但是假如現(xiàn)在有人告訴你，病毒可能是地球上所有生命（當然也包括人類）的共同祖先，我想你肯定要大跌眼鏡，或者生出“自家人不認自家人”的感慨。但是撇開一切感情因素，隨著一種新型病毒被發(fā)現(xiàn)，我們恐怕要不得不承認，這個害人精完全有可能是我們的共同祖先。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)巨型病毒

上面提到的新發(fā)現(xiàn)的這種病毒名為Mimivirus（意思是“酷似細菌的病毒”），是在英格蘭北部工業(yè)城市布拉德福德的一座冷卻塔中提取出來的。

事情還得追溯到1992年，當時，一位法國微生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，從冷卻塔中提取的變形蟲感染上了一種神秘的寄生微生物。這位微生物學(xué)家以為這種微生物是一種細菌，因此只是將其保存在一個冷凍設(shè)備中而沒太在意。后來，這種微生物被輾轉(zhuǎn)運到了法國地中海大學(xué)的一家微生物實驗室。另外兩名微生物學(xué)家在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)，這種“細菌”與他們所見過的任何細菌都完全不一樣，它的外殼是一個由20個三角形組成的多面體。而且，因為它只能寄生在變形蟲身上，自己沒有生活“自理”能力和“生育”能力，因此毫無疑問這是一種新型病毒。

但這個病毒可不是一般的病毒。在迄今發(fā)現(xiàn)的病毒中，較大的直徑為300-450納米，較小的直徑僅力18-22納米，而這個病毒直徑達500納米——如果從這種病毒帶有絨毛的外表算起，它的直徑為750納米，不但比所有其他病毒都大上幾倍，而且比許多細菌都大。因此，可以說這是個不折不扣的病毒中的“巨人”。

2004年，研究人員完成了對這種巨型病毒的基因測序工作。測序結(jié)果表明，這種病毒的DNA大約包含了911個基因，其中有大約一半是科學(xué)界未曾見過的新基因，這一點很不同尋常，因為絕大多數(shù)病毒的基因甚至不到兩位數(shù) （比如，艾滋病病毒只有9個基因，丁型肝炎病毒則只有1個）。此外，它的基因組里還包含了指導(dǎo)DNA進行自我修復(fù)和復(fù)制的基因，而這在一般的病毒上是從來沒發(fā)現(xiàn)過的。因為在人們眼里，病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，寄生在細菌、動植物細胞上，自己沒有“生育”能力，要靠寄生對象來完成復(fù)制和繁殖，當然也沒必要擁有指導(dǎo)自我復(fù)制的基因。由此科學(xué)家推測，Mimivirus可能曾經(jīng)有過獨立生活和生育的能力，但是后來不知什么原因?qū)е逻@種能力喪失了，現(xiàn)在成了不折不扣的“寄生蟲”。

巨型病毒的不尋常特點

病毒因為有高度的寄生性，完全依賴寄生對象的能量和代謝系統(tǒng)來獲取生命活動所需的物質(zhì)和能量，離開了寄生對象，它就只是一個沒有生氣的大化學(xué)分子而已，所以科學(xué)界幾乎不承認病毒是一種獨立的生命形式，認為病毒不過是侵入細胞并控制了細胞的某些結(jié)構(gòu)的簡單的基因片斷?？墒乾F(xiàn)在遇到了這么一個巨大而復(fù)雜的病毒，著實讓科學(xué)家們嚇了一跳，就好比在海面上見慣了敵軍小巧的快艇，如今突然發(fā)現(xiàn)一艘裝備精良的航空母艦近在咫尺一樣。

此外，科學(xué)家經(jīng)過細致的研究發(fā)現(xiàn)，這種病毒還能被其他更小的病毒感染，為別的病毒服務(wù)。在生物學(xué)上，當病毒寄生到別的生物體上時，我們就說那個生物體感染上了病毒。細菌、動植物細胞作為能夠獨立生活的生物體被病毒感染是可以理解的，因為它們有 “資本”供養(yǎng) “食客”； 而作為“食客”的病毒用偷來的食物再去供養(yǎng)別的“食客”，這就有點不好理解了。在這種時候，它們儼然已經(jīng)不再是“食客”，而是成了”主人”，與那些細菌、動植物細胞有了更多的相似性。

由此看來，巨型病毒打破了過去一貫認為的病毒和細胞生命形式之間不可逾越的界限。除此之外，一些生物學(xué)家還認為，這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了一場有關(guān)生命起源與進化的爭論。

巨型病毒的進化論意義

在進化生物學(xué)中，病毒一度被排除在生命進化的族譜之外。原因就是病毒無法在沒有寄生對象的情況下進行繁殖，因此從這一情況推論，病毒必定是在第一個細胞（細菌也是一種細胞）出現(xiàn)以后產(chǎn)生的。這就是說，病毒雖然比細胞更簡單，但因為它出現(xiàn)的時間要比細胞晚，所以在生命進化的族譜上，我們不能從細胞上溯到病毒。

而現(xiàn)在一批科學(xué)家傾向于認為事情遠比想象的要復(fù)雜。前面已經(jīng)提到，Mimivirus的基因組里包含有指導(dǎo)DNA進行自我修復(fù)和復(fù)制的基因，根據(jù)這一點，有科學(xué)家推測，它很可能是具有獨立生存能力的完全生命形式的后代，只是后來退化成了寄生生物。而從Mimivirus的基因組比起細菌來又過于簡單，且沒有細菌所特有的細胞壁這兩點來看，這個Mimivirus病毒的祖先不可能是細菌，而是病毒。

既然病毒比細胞簡單，同時在遠古的時候或許還能獨立生活，那么我們可以大膽推測，Mimivirus的祖先可能在細胞出現(xiàn)以前就已經(jīng)存在了，說不定地球上最簡單的細胞生物——細菌就是由此類病毒進化來的。假如這種觀點得到證實，那么Mimivirus病毒很可能就成為我們的祖先了。

Mimivirus的發(fā)現(xiàn)在微生物學(xué)界引發(fā)了一輪尋找巨型病毒的熱潮。2005年底，加拿大科學(xué)家開始對一種十多年前在墨西哥灣地區(qū)采集到的巨型病毒進行基因測序，并樂觀地認為，他們還能夠夠找到比Mimivirus大得多的病毒。英國科學(xué)家則發(fā)現(xiàn)了一種能起神奇的抗衰老作用的巨型病毒。這種病毒具有讓人難以置信的能力：當它的寄生對象將要死亡之時，這種入侵的巨型病毒為了避免與其同歸于盡，會設(shè)法延長寄生對象的壽命來保證自身的發(fā)展。在這里，病毒和它的寄生對象看來已經(jīng)化敵為友、同舟共濟了。

（選自《科學(xué)之謎》）