什么是生命?這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題其實(shí)很難回答,我們可以在不同的角度去定義生命,籠統(tǒng)一點(diǎn)我們可以這樣定義生命:“可以進(jìn)行能量的代謝,對(duì)周圍的刺激有反應(yīng),并且可以進(jìn)行繁殖或者自我復(fù)制的系統(tǒng)”,如果從熱力學(xué)的角度去思考,那么生物就是一個(gè)有序的開放系統(tǒng),可以不斷地通過(guò)能量的交換和物質(zhì)的變化增加自己的有序程度,也就是薛定諤說(shuō)的“生命以負(fù)熵為食”。
在地球生物的大家族中,“病毒”顯得尤為特殊,科學(xué)家對(duì)病毒是否應(yīng)該被歸納為生命一直存在爭(zhēng)論,因?yàn)椴《緹o(wú)法獨(dú)自繁衍,必須依靠寄生在宿主的細(xì)胞內(nèi)才能完成自我復(fù)制,如果離開細(xì)胞,那么病毒就是一團(tuán)不能自我繁衍的化學(xué)物質(zhì)罷了。
對(duì)于全球的生物來(lái)說(shuō),不起眼的病毒是最可怕的噩夢(mèng),少部分病毒可以給生物帶來(lái)益處,大部分病毒會(huì)給宿主帶來(lái)疾病,甚至是引起宿主的死亡。而宿主死亡后,大部分病毒也會(huì)隨之死亡,這些病毒圖什么?最早的病毒又是怎么出現(xiàn)的呢?
病毒,和普通的生物完全不同,它們沒有思想,沒有情感,只有不斷自我復(fù)制的本能,很多人病毒的特點(diǎn)不愿意承認(rèn)病毒屬于生命,但是我們必須承認(rèn),從很多角度來(lái)看,病毒都應(yīng)該屬于生命,只不過(guò)比起我們來(lái)說(shuō),病毒的生產(chǎn)策略和繁衍方式不同。
病毒在生物的進(jìn)化史中就像是一個(gè)潛伏在暗處的幽靈,它們無(wú)處不在,悄無(wú)聲息地影響著生物的進(jìn)化,病毒可以簡(jiǎn)單的分類為:
在三種病毒中只有一部分動(dòng)物病毒會(huì)給人類造成影響,同時(shí)大部分病毒在一開始都是不會(huì)感染人類的,大約有60%的病毒都是來(lái)自于自然界中的其他動(dòng)物,這些病毒的自然宿主一開始并不是人類,人類在和這些動(dòng)物的接觸中讓這些病毒發(fā)生了突變,帶來(lái)了可怕的結(jié)果。
其實(shí),地球的主宰并不是人類,而是生活在各個(gè)角落的細(xì)菌和病毒,這些微生物的數(shù)量難以計(jì)算,同時(shí)地球上還存在大量的未知微生物,它們?cè)诖髿庵?,在海洋的深處,甚至是地底深處,它們?duì)食物鏈的重要性遠(yuǎn)比人類重要。
但是,病毒的存在在微生物中十分特殊,它們就像是生物演化中的另一條道路,毫無(wú)疑問(wèn)病毒十分的古老,在生命演化史的最早期病毒就已經(jīng)出現(xiàn)了??茖W(xué)家對(duì)于病毒的產(chǎn)生有很多不同的猜測(cè),沒有任何一個(gè)理論可以完美地解釋病毒是怎么出現(xiàn)的。
我們都知道,生物的進(jìn)化之路是“從簡(jiǎn)單到復(fù)雜”,有科學(xué)家認(rèn)為,病毒出現(xiàn)的時(shí)間可能要比細(xì)胞更早,因?yàn)椴《镜慕Y(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,它們可能起源于細(xì)胞生命之前就出現(xiàn)了,在細(xì)胞生命誕生后,開始了寄生演化。
也有科學(xué)家認(rèn)為,病毒和細(xì)胞屬于“平行演化”,并且在進(jìn)化的過(guò)程中發(fā)展出了相互依存的關(guān)系,也就是說(shuō)最原始的生物處于細(xì)胞和病毒之間的某種狀態(tài),隨后向著兩個(gè)不同的方向演化,進(jìn)化出了病毒和復(fù)雜的細(xì)胞生物。
關(guān)于病毒的誕生最難以解釋的問(wèn)題是病毒的生存方式和其他的生命形態(tài)完全不同,如果沒有其他生物的細(xì)胞,那么病毒無(wú)法進(jìn)行復(fù)制,只是一團(tuán)單純的化學(xué)成分,它們的存在只有細(xì)胞生命存在時(shí)才有意義。
早期的地球可能孕育出了許多種不同的生命形式,現(xiàn)在地球上所有動(dòng)物都可以追溯到一個(gè)共同的祖先,科學(xué)家把這個(gè)共同的祖先稱為“LUCA”,但是“LUCA”并不是地球上第一個(gè)生命,而是地球上第一個(gè)進(jìn)化出繁殖能力的生命,而病毒的祖先可能不是“LUCA”,很有可能是“LUCA”的競(jìng)爭(zhēng)者,它們不具備自我繁殖的能力,但是進(jìn)化出了依靠“LUCA”的細(xì)胞進(jìn)行自我復(fù)制的能力,最終除了病毒和“LUCA”之外的其他生命形式都被淘汰了。
也有科學(xué)家認(rèn)為,病毒是源自于細(xì)胞,可能是某種遠(yuǎn)古寄生細(xì)胞在漫長(zhǎng)的演化為了追求最高效的分裂,不斷地簡(jiǎn)化自己的生命結(jié)構(gòu),形成了病毒。也有可能是某些細(xì)胞丟出了特定的基因組,這些基因組擁有轉(zhuǎn)錄和能力,巧合之下形成了病毒。
因?yàn)椴《緹o(wú)法單獨(dú)存在,必須依靠生物細(xì)胞才能實(shí)現(xiàn)繁衍,所以多數(shù)人認(rèn)為,是細(xì)胞出現(xiàn)后才誕生了病毒,可是在科學(xué)家的研究中發(fā)現(xiàn),自然界中存在一些形體十分巨大的遠(yuǎn)古病毒,甚至一些巨型病毒的體型和細(xì)胞都差不了多少,并且一些病毒中還存在一些獨(dú)屬于病毒的DNA,在細(xì)胞生命中找不到類似的DNA,所以才會(huì)有人認(rèn)為病毒是平行于細(xì)胞生命進(jìn)化的另外一種選擇。
病毒和生物糾葛了數(shù)十億年,兩者之間相互影響,已經(jīng)形成了不可分割的共生關(guān)系,人類體內(nèi)大約有8%的基因來(lái)自于病毒,在漫長(zhǎng)的演化中病毒給人類留下了太多的傷痕……
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