2023年伊始，一場(chǎng)突如其來(lái)的新型冠狀病毒疫情席卷了整個(gè)中國(guó)，當(dāng)人們備受疫情困擾時(shí)，很多人不免發(fā)問(wèn)：病毒這種生物究竟從何而來(lái)呢？

的確，在大自然演化所產(chǎn)生的所有物種當(dāng)中，病毒無(wú)疑是最難以捉摸的物種，與其他物種都能夠在生命的演化之樹(shù)上找到自己大致的位置不同，病毒以其奇怪的生活方式讓我們難以將其置于演化之樹(shù)的任何地方。這種神奇而致命的物種究竟從何而來(lái)，最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)又給了人們什么樣的啟迪呢？

徘徊生死之間的“類(lèi)生物”

想要說(shuō)清楚病毒起源的原委，我們必須先說(shuō)說(shuō)它獨(dú)特的生存方式。

病毒是生命嗎？這個(gè)聽(tīng)起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單的問(wèn)題實(shí)際上是生物學(xué)中一個(gè)極具爭(zhēng)議的大問(wèn)題。

對(duì)于寄生在其他生物體內(nèi)的寄生蟲(chóng)，我們都再熟悉不過(guò)。而我們可以將病毒想象成為一種細(xì)胞層面的“寄生蟲(chóng)”。

目前已知的所有細(xì)胞生物都是以DNA為主要遺傳物質(zhì)的。細(xì)胞想要獲取DNA中的編碼信息需要借助郵差，也就是信使RNA（mRNA）。它們專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)把轉(zhuǎn)錄下來(lái)的信息送出細(xì)胞核，再傳達(dá)給轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA），最后在核糖體等細(xì)胞器內(nèi)合成加工出蛋白質(zhì)。

而病毒的組成極度簡(jiǎn)化，沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，更別提復(fù)雜的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。它們基本上只有層蛋白質(zhì)衣殼，包裹著遺傳物質(zhì)（DNA或RNA），在沒(méi)有遇到合適的宿主細(xì)胞時(shí)，病毒完全就是個(gè)死物，毫無(wú)生命特征。但一旦合適的宿主細(xì)胞出現(xiàn)，它就能盜用宿主細(xì)胞的生產(chǎn)工具來(lái)復(fù)制自己。更有甚者，直接潛入宿主細(xì)胞的基因組中當(dāng)起了間諜。

以此次“作妖”的冠狀病毒為例，它是一種單股正鏈RNA病毒，是已知基因組最大的RNA病毒之一，大約包含2.6-3.2萬(wàn)個(gè)堿基。這類(lèi)病毒通常會(huì)感染哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)，造成宿主呼吸道和腸道感染。在侵入細(xì)胞后，冠狀病毒所帶有的正鏈RNA會(huì)借助細(xì)胞內(nèi)的核糖體直接指導(dǎo)合成其所需要的蛋白質(zhì)外殼并完成RNA的自我復(fù)制，代時(shí)機(jī)成熟，被感染的細(xì)胞就將死亡破裂，成千上萬(wàn)個(gè)新組裝出的冠狀病毒就會(huì)“破繭而出”，感染新的宿主。

總結(jié)起來(lái)說(shuō)，所有病毒都是由遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）和蛋白質(zhì)構(gòu)成的有機(jī)物，從這一點(diǎn)來(lái)看，它們似乎是具有生命特征的；但是，它們無(wú)法自行表現(xiàn)生命現(xiàn)象，必須依賴(lài)宿主細(xì)胞才能生長(zhǎng)和復(fù)制，這一點(diǎn)又有違我們對(duì)生命的定義。

因此目前在大多生物分類(lèi)中，生物的三大域（細(xì)菌、古菌域真核生物）中并沒(méi)有包含病毒。病毒被更多地視為一種“類(lèi)生物”。當(dāng)真是“跳出三界外，不在五行中”。

遠(yuǎn)古生命？叛逃的基因？

由于病毒無(wú)法留下化石證據(jù)，使得我們對(duì)其起源和演化的推斷更多地來(lái)自于對(duì)病毒與宿主之間的DNA序列的研究和比較。由此科學(xué)家們提出了三種病毒起源的主流理論：逃逸假說(shuō)、退化假說(shuō)和先于細(xì)胞起源假說(shuō)。

而在這三種假說(shuō)當(dāng)中，最有意思的當(dāng)屬先于細(xì)胞起源假說(shuō)，該假說(shuō)認(rèn)為，別看眼下的病毒都是營(yíng)寄生的，但病毒卻是先于細(xì)胞出現(xiàn)的。在距今約40億年前的遠(yuǎn)古海洋當(dāng)中，在某些機(jī)緣巧合之下，海水中產(chǎn)生了史上第一批有機(jī)大分子，從而點(diǎn)燃了生命的星星之火。慢慢的，有一些大分子，比如說(shuō)RNA，DNA以及蛋白質(zhì)開(kāi)始或獨(dú)立或彼此協(xié)作地復(fù)制自身，這個(gè)階段可以稱(chēng)為“分子生命”。然而在一片祥和的分子生命中卻產(chǎn)生了一個(gè)異類(lèi)，那就是包括現(xiàn)存所有細(xì)胞生物的最近共同祖先“露卡”（LUCA）在內(nèi)的一些分子生命，它們發(fā)展出了細(xì)胞。擁有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞可以更好地保護(hù)其中嬌弱的RNA和蛋白質(zhì)等核心大分子，極大增強(qiáng)了這些生物的適應(yīng)力，從而占據(jù)了進(jìn)化的優(yōu)勢(shì)地位。

然而，像病毒這樣的古老生命卻也找到了自己獨(dú)特的生存路徑——鉆進(jìn)細(xì)胞生物的體內(nèi)，營(yíng)寄生生活。

在這種假說(shuō)的理論中，病毒其實(shí)才是地球生命的原住民，而我們細(xì)胞生命其實(shí)是后來(lái)者，病毒與細(xì)胞的“相愛(ài)相殺”持續(xù)了數(shù)十億年。

而與之針?shù)h相對(duì)則是逃逸假說(shuō)，該假說(shuō)認(rèn)為，病毒不是“原住民”而是“叛逃者”。最初可能就來(lái)自于細(xì)胞自身。

在細(xì)胞生物包括我們?nèi)祟?lèi)的基因組里大量存在著一類(lèi)“不安分”的“跳躍基因”，也叫轉(zhuǎn)座子，它們能從原本的位置解離或者通過(guò)復(fù)制，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基因位點(diǎn)，比如另一條染色體上。

逃逸假說(shuō)就認(rèn)為，病毒或許是“叛逃”的基因片段，比如轉(zhuǎn)座子演化而來(lái)的，它們?cè)谀硞€(gè)契機(jī)下獲得了蛋白質(zhì)裝備的加持，成功出逃，自此打開(kāi)新世界的大門(mén)。

事實(shí)上，已有科學(xué)家證明某些轉(zhuǎn)座子仍有被激活成病毒的潛能。但轉(zhuǎn)座子和病毒在演化史上的出現(xiàn)究竟孰先孰后，仍未有明確結(jié)論。由此看來(lái)，先于細(xì)胞起源假說(shuō)和逃逸假說(shuō)可以被看做一個(gè)硬幣的兩面，爭(zhēng)論的只是先有雞還是先有蛋問(wèn)題。

新理論，病毒來(lái)自“墮落細(xì)胞”？

當(dāng)人們都覺(jué)得細(xì)胞起源假說(shuō)和逃逸假說(shuō)已經(jīng)足夠解釋病毒的起源時(shí)，一種更新奇的理論近年來(lái)卻日漸受到熱捧：退化假說(shuō)認(rèn)為，病毒的祖先原本有著相對(duì)完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，也是自立根生的“好細(xì)胞”，后來(lái)在和其他細(xì)胞共生的過(guò)程中，逐漸“迷失自我”，開(kāi)始丟失基因，最后完全依賴(lài)其他細(xì)胞的勞動(dòng)，甚至變本加厲，瘋狂掠奪。

這種說(shuō)法聽(tīng)起來(lái)光怪陸離，但卻隨著最新發(fā)現(xiàn)一步步得到佐證。美國(guó)科學(xué)家近日在《自然》雜志撰文稱(chēng)，他們最近發(fā)現(xiàn)了一些巨型噬菌體，其中最大噬菌體的基因組擁有73.5萬(wàn)對(duì)堿基，這些復(fù)雜的噬菌體模糊了生命和非生命間的界限。

研究人員稱(chēng)，一般噬菌體擁有5萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)，但他們發(fā)現(xiàn)了351種噬菌體擁有20萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)，是普通噬菌體的4倍，其中一種噬菌體擁有73.5萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)——相比較而言，人類(lèi)基因組包含約30億個(gè)堿基對(duì)。

龐大的擬菌病毒幾乎已經(jīng)與細(xì)菌無(wú)異，這些“巨型病毒”似乎證實(shí)了病毒是“墮落細(xì)胞”的說(shuō)法。

這些“巨型噬菌體”的基因組比許多細(xì)菌（生命形式之一）的基因組都大得多，這種病毒的發(fā)現(xiàn)，在病毒和細(xì)胞的演化道路之間搭起了一座橋梁，也為病毒的起源提供了另一種可能，認(rèn)為病毒本質(zhì)上是墮落的生物。有些單細(xì)胞生物在長(zhǎng)期寄生生活中，逐漸退化掉絕大部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)，最終成為細(xì)胞內(nèi)的寄生蟲(chóng)。而不斷被發(fā)現(xiàn)的大型噬菌體，可能就是這些病毒開(kāi)始退化時(shí)的最初形態(tài)。

那么，病毒究竟是遠(yuǎn)古種族的遺民，還是叛逃的基因，亦或是墮落的細(xì)胞呢？這三種假說(shuō)都有合理之處，同時(shí)也存在著不能解釋的問(wèn)題。也許，病毒的起源故事遠(yuǎn)比這一切假說(shuō)都更加復(fù)雜，甚至未必有著唯一的來(lái)源，在數(shù)十億年的生命演化史上，一切難以想象的偶然和巧合都有可能發(fā)生。也許三種演化方式共同鑄就了今天病毒的模樣。而我們所能確知的是，病毒與細(xì)胞生命之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十億年，而在未來(lái)漫長(zhǎng)的歷程當(dāng)中，還將一直持續(xù)下去。

（齊魯晚報(bào)·齊魯壹點(diǎn) 記者 王昱）

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