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Part 2
创造

生命是从海洋中走出来的,最古老的生命痕迹,是35亿年前的海洋微生物化石。但地球生命是如何诞生的?来自外太空还是海底的火山口?至今没有一个确定答案。

生命的萌芽应该是一些结构简单的分子,它们偶然地成为最早的遗传物质——DNA或RNA,让生命可以不断地复制繁衍。病毒介于生命与非生命的这种形态,让人类不禁产生猜想——地球生命难道是40亿年前从病毒起源的?

生命是否起源于病毒还有待研究,但是病毒寄生的特性,让它成为一台物种之间的基因传送器。

当病毒寄生于宿主时,大部分宿主细胞会死亡,但有时病毒和细胞基因结合时出错,无法生产出病毒,细胞就会带着病毒基因一起活下来,病毒基因随着细胞分裂而复制遗传。

20世纪60年代,人类研究致癌病毒时观察到这个现象。科学家在健康鸡的遗传物质中,发现存在禽白血病病毒。

这说明鸡的祖先曾经感染这种病毒,但至少有一只活了下来,将病毒和自己的DNA融合,传递给了下一代。

病毒一代代无声传递,在某些特定的情况下,它会被激活,产生肿瘤,并扩散到其他宿主中。

科学家将这类病毒称为——“内源性逆转录病毒”,意即它们是从生物内部产生的。

人类基因组中携带了近10万个病毒的DNA片段,占到人类DNA总量的8%。而基因组中负责蛋白质编码的基因大约2万个,只占1.2%。

虽然这类病毒DNA大多数没用,但人类“征用”了一些有用的病毒。没有这些病毒,我们甚至没法出生。比如1999年发现的HERV-W病毒,它的基因能合成出一种蛋白质—— 合胎素。

这种病毒蛋白只出现在人类胎盘中,对胚胎从母亲血液中吸收营养必不可少。没有它,就不会有胎生动物。

生物演化的本质,就是DNA片段的重新排列组合。失败的生物死去,成功的生物繁衍。病毒寄生的特性,让基因穿梭在不同的物种之间,从而促进了生命的演化。

数十亿年,以病毒为载体,生物的基因在物种中流转。现存生物的基因组都有镶嵌的痕迹。

病毒不仅对动植物演化至关重要,对微生物的影响更是巨大,细菌基因组绝大多数DNA由病毒引入。

病毒与微生物的关系,甚至影响、塑造了地球环境。

病毒很小,遍布地球的每个角落:从陆地到天空,从海底到沙漠。病毒最多的地方是海洋,大约存在着

这个数量,是其他所有海洋生物总量的15倍,总重量相当于7500万头蓝鲸。如果挨个儿排成一排,可延长到4200万光年之外。

海洋病毒的种类也非常惊人,1千克海洋沉积物中,病毒种类可能达到100万种。绝大多数海洋病毒的宿主,是单细胞微生物,如海洋藻类。

海洋病毒种类如此丰富,是因为可以感染的宿主数量庞大,病毒必须不断演化,才能有效穿过宿主的防线。海洋病毒每年会在不同的宿主之间,传递大约一亿亿亿(1×10 24 )个基因。

海洋聚球藻是一种在海洋中含量非常丰富的细菌,包揽了全球约1/4的光合作用。它的DNA中有捕捉光子的蛋白编码基因,这种基因来自病毒。

据估算,地球上10%的光合作用,是病毒基因开展的。

海洋中有一类专门寄生细菌的病毒—— 海洋噬菌体。

它专门攻击海洋微生物。一秒钟内能发起10万亿次进攻,每天杀死海洋中15%~40%的细菌。细菌细胞死亡时释放出更多的噬菌体,每升海水每天能产生1000亿个新病毒。

海洋微生物是地球的地质工程师。大量的氧气和二氧化碳由它们产生。

海洋微生物每天大量死去,释放出10亿吨的碳元素,或形成海底矿物层降低地球温度,或作为养料哺育其他微生物。

海洋病毒与微生物的角逐平衡,塑造了今天的地球环境,调节着大气温度和生态平衡。

噬菌体其实是地球分布最广泛的病毒,它是在陆地被发现的。1917年“一战”时,加拿大医生德雷勒在身患痢疾的士兵的粪便过滤液中,观察到一种可以剿灭细菌的病毒,将它取名为“噬菌体”。

德雷勒医生提取噬菌体后,先自己吞服并进行皮下注射,确认无害后开始给病人使用,先后治好了痢疾、霍乱和黑死病(腺鼠疫)。

当时的人对病毒的本质不了解,不敢相信病毒会感染细菌。直到20世纪40年代借助电子显微镜,才观察到病毒围剿细菌的场景:长着蜘蛛腿爪子的噬菌体,像探测器登陆月球一样,轻轻落到大肠杆菌表面,钻个洞把自己的DNA喷射到细胞里。

德雷勒医生的噬菌体药物,被用来治疗皮肤损伤和肠道感染。

不过把活病毒当作药物的做法,还是让不少医生精神紧张,20世纪30年代抗生素发明后,这种药物就渐渐不再使用。在抗生素泛滥的今天,细菌耐药性越来越强,噬菌体疗法又被重新启动。

人类发现病毒不过百余年,对它的认识还比较肤浅,创造性利用才刚刚开启。许多观念在不断地刷新,比如巨型病毒的发现,有可能打破生命与非生命的界限,甚至会重新定义生命的起源。

创造与毁灭,生存与死亡,不过是万物的一体两面。生存必走向死亡,死亡又孕育重生。在生与死的循环中,病毒就像那串开启神秘大门的密码。掌握它,必将通向一个未知的全新世界。 HqDJqbC06KH32ruAePB2bMrQYj+WtCzBTkR1/k4qibPOm2P3Sod3DWaKpMKflhF5

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