病毒是一些最危險和致命的疾病,包括流感、埃博拉、狂犬病和天花的致病原因。盡管他們有這么強有力的殺傷力,這些潛在病原體事實(shí)上被視為非生物。這怎么可能?為什么病毒傳播得如此之快,通過(guò)繁殖和感染其他生物卻不被認為是生物呢?答案是復雜的,自從1898年首次被命名那一刻起就一直是一個(gè)有爭議的話(huà)題。
爭議的核心問(wèn)題是何為“活著(zhù)”。
“活著(zhù)”的定義是什么?
關(guān)于生命的標準沒(méi)有一個(gè)無(wú)可爭議的定義。有一些比較常見(jiàn)的特性用來(lái)區分生物和非生物。有沒(méi)有自己的自我復制的生物學(xué)機制?是否通過(guò)細胞分裂繁殖?它有新陳代謝嗎?
對于以上這些特性,病毒都沒(méi)有。
病毒為什么不符合要求?
為了完成自我復制,病毒必須首先劫持宿主細胞的增殖系統。利用它來(lái)完成病毒基因的“復制”,封裝在一個(gè)新合成的容器衣殼里。離開(kāi)了宿主細胞,病毒就無(wú)法復制。
病毒生活史
病毒不符合要求的第二個(gè)問(wèn)題出于同樣的原因。與其他生物可以自我分裂一個(gè)細胞分裂成兩個(gè)相比,病毒必須先控制宿主細胞,制造出病毒組件然后進(jìn)行組裝。
最后,病毒并不被認為活著(zhù),因為它不需要消耗能量生存,也不能夠調節自己的溫度。生物有機體可以通過(guò)能源供應單位的三磷酸腺苷(ATP)的代謝過(guò)程滿(mǎn)足其能源需求的,ATP作為生命的能量貨幣。病毒不依靠這些存活。理論上,病毒可以一直漂泊下去,直到接觸到合適的細胞結合并感染,從而復制創(chuàng )造更多的病毒。
這可以說(shuō)對于病毒是三連打擊,但是又有什么理由認為病毒是活著(zhù)的呢?
這有點(diǎn)復雜。
簡(jiǎn)而言之,是的。至少有很多情況表明生物和非生物之間的界限有點(diǎn)模糊。
一方面,一些病毒包含部分自我復制所需的分子機制。米米病毒——一個(gè)體積龐大的病毒,以至于最初誤認為是一個(gè)細菌,并且基因組比一些細菌還大——攜帶的基因能夠編碼所需的氨基酸和一些翻譯所需的蛋白質(zhì)(mimi病毒仍然缺少編碼進(jìn)行翻譯過(guò)程的核糖體相關(guān)基因)。
米米病毒
生物和非生物之間的模糊邊界的另一個(gè)跡象是病毒和宿主細胞共享部分基因。2015年的一項研究顯示成千上萬(wàn)的生物和病毒中蛋白質(zhì)的折疊、結構變化在進(jìn)化過(guò)程中相當保守。生物中共有442種蛋白折疊方式,而病毒只有66種。這些發(fā)現表明,病毒可能演變進(jìn)化成一個(gè)“活著(zhù)”的細胞。蛋白質(zhì)折疊研究的作者之一GustavoCaetano-Anolles解釋說(shuō),“我們需要擴大我們定義生命及其相關(guān)的活動(dòng)的范圍?!?/p>
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