病毒的真实作用,远大于你想象

 

提到病毒,很多人闻之色变,认为病毒是坏的,不好的,是传染性病原体。

 

其实病毒并不都是坏的,它们的真实作用也绝对不止于此。很多病毒对研究生命进化,治疗各种疾病是有好处的。

 

病毒对我们的免疫系统和肠道微生物群、陆地和海洋生态系统、气候调节和所有物种的演化都至关重要。它包含超级多样化的未知基因,并将它们传播给其他物种。

 

病毒

 

病毒的定义

 

病毒是一种个体微小,结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。

 

病毒如何繁殖?

 

病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。

 

它们虽然是微生物世界的捕食者,但它们缺乏生物的“繁殖能力”,那它们是怎么“繁衍”后代的呢?

 

众所周知,病毒是通过占领宿主细胞来利用宿主细胞器进行复制的,它们将DNA注入宿主,有时合成的新基因对宿主有益并成为其基因组的一部分。

 

也可以这样理解:病毒一旦进入宿主细胞,就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。

 

也就是说,病毒不能独立生存,必须生活在其他生物的细胞内,一旦离开了宿主细胞,它就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。

 

改变生物演化轨迹

 

有研究人员最新发现,一种古老的病毒曾将其DNA插入到一类四肢动物的基因组中 ,这类动物曾是我们的祖先。该段名为ARC的遗传密码是现代人类神经系统的一部分 ,在人类意识中发挥重要作用——包括神经传递、记忆形成和高阶思维。据估计,40%~80%的人类基因组可能与古老病毒的侵袭有关。

 

研究者萨特尔博士说,“如果你能给海洋里的所有生命物质称重,其中95%是你看不到的,它们负责供应地球上一半的氧气。”

 

在实验室中,萨特尔博士过滤掉海水中的病毒、留下他们的猎物——细菌。在这种情况下,海水中的浮游生物会停止生长。因为病毒是非常特殊的捕食者,当正在捕食的病毒感染并消灭一种微生物时,它们会释放体内的营养物质,比如氮,从而为其他细菌提供食物。这就和被狼杀死的麋鹿成为渡鸦、郊狼等动物的食物一样。浮游生物生长的同时,会吸收二氧化碳并产生氧气。

 

一项研究估计,海洋里的病毒每秒会造成1024次感染,每天破坏海洋中大约20%的细菌细胞。

 

由此也可以说明,病毒及其猎物也是全球生态系统的重要参与者。

 

重塑地球生态系统

 

大家都知道病毒的结构是非常简单的,而且个体超级超级小,肉眼是看不到的,绝大多数要在电子显微镜下才能看到。

 

病毒

 

那么这么“微乎其微”的一个小东西,它们是如何有能力重塑地球生态系统的呢?蝴蝶尚可通过扇动翅膀,通过微弱的气流,引起连锁反应,导致其他系统的极大变化。

 

病毒通过改变微生物群落的组成来维持生态系统的平衡。 例如,当有毒的水藻爆发形成水华时,病毒可以攻击水藻、致其分解并死亡,从而在一天之内结束水华。

 

随着病毒已经和其他生命体的共同演化,它们之间也达成了某种平衡的共识,但很多情况下,病毒的入侵更猛,更迅速,更令人恐惧,它们广泛的破坏甚至会令物种灭绝。

 

而每一个物种的消失,都极有可能影响到整个大自然的生态系统。

 

历史上,牛瘟的病毒性疾病就是很经典的案例。19世纪,意大利军队将几头牛带入北非。1887年,牛瘟在非洲大陆蔓延,杀死了从厄立特里亚到南非大片区域的偶蹄类动物,在某些地区,甚至消灭了95%的兽群。

 

牛瘟疫情

19世纪的英国伦敦,出现牛瘟疫情时,检查公牛健康的场景。(图源:百度)

 

“病毒不仅仅只对动物有影响。因为它们是食草动物,大量死亡后植被会受到影响,树木得以在原先放牧的地方生长,”国际非盈利机构生态健康联盟的主席彼得·达斯扎克说,“这些生态变化可以持续几个世纪甚至数千年。”

 

随着牛瘟的传播,再加上干旱,大量的人死于饥饿。在1891年,一位探险家估计有三分之二依靠牛生存的马赛族人死去。“牛瘟几乎瞬间将热带非洲的财富一扫而空。”约翰·里德在他的书《非洲:一个大陆的传记》中写道。

 

直到2011年,通过接种疫苗,全球的牛瘟都被彻底消灭。

 

总结:

病毒并不一定是“敌人”,尽管它很多时候都比较讨厌,但它在世界上扮演的中心角色又如此重要,我们也需要意识到,病毒和其他微生物对整个生态系统而言,也是不可或缺的。

 

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