! y$ I k) ]* Gwww2.tvboxnow.com "约一个世纪以来,关于病毒是否是生物体这一问题的争论扰乱了生物学家的注意力。这一争执很大程度上源于十九世纪下半叶的一项总结―细胞是构成所有生命体的基本单位。病毒比细胞更简单,所以按照逻辑,病毒就不是生命体。这一观点是用教条决定语义,本末倒置,应当予以摒弃。(―美国进化生物学家Paul Ewald,2000)” TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。* z# }: w. g3 {- y9 v L/ V5 r
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) n, n* b# @- f: f- P. \公仔箱論壇对进化的影响 3 A; e5 N+ `1 p/ @8 t公仔箱論壇 6 D' m8 N6 C. v% L2 z8 S* D2 m
关于病毒是否有生命的争论自然而然地引出了另一个问题:思考病毒处于有生命还是非生命状态是否仅仅是一种哲学练习,只是为活跃、热烈、浮华的辩论作基础,而几乎没有真正的意义?在我看来,这个问题很重要,因为看待这个问题的方式将会影响科学家对进化机制的看法。 www2.tvboxnow.com+ Q( ]- J8 |8 I, q: ~6 J4 U% n' [
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病毒自身有古老的进化历史,可以追溯到细胞生命的起源。比如说,有些病毒修补酶―用来切除并重新合成受损DNA、修补氧化损坏等等[参见下面的框图]―是专用于某些病毒的,可能数十亿年来几乎没有发生过变化。 * D5 m, h5 O& U & I+ ?! ~9 x4 b 然而,大多数进化生物学家坚持认为,由于病毒没有生命,所以在试图理解进化过程时,不值得对其进行严肃考虑。他们还把病毒看作来自宿主的基因,不知什么原因脱离了宿主,并获得了蛋白质外壳。按照这个观点,病毒是由出逃的宿主基因退化而成的寄生生物。这样,就会把病毒排除在生命网络之外,因无法了解它们对物种起源和维持生命所起的重要作用。(事实上,在2002年出版、篇幅达1 205页的《进化百科全书》[The Encyclopedia of Evolution]中,只有4页是说病毒的。) tvb now,tvbnow,bttvb& E) l2 k) _# v- O; d/ x& Q
' C- |4 V$ U& M7 T! hwww2.tvboxnow.com 当然,进化生物学家并不否认病毒在进化过程中扮演了一定的角色。但是,这些研究者将病毒看作无生命的物体,因而将它们与气候变化归入了同一类。这类外部影响会在具有由遗传控制的不同遗传特征的个体间进行选择;面临这些挑战时,生存和生长能力最强的个体将会继续成功地繁殖,由此将自己的基因传给后代。 9 v$ P* g! n C: D- `' d: G/ swww2.tvboxnow.com 1 I. B9 Z H z1 a. n% B 但是,病毒会直接与具有生命的生物体―也就是在生命网络中―交换遗传信息。大多数已知的病毒能够持久生存、没有害处,而且不会致病,可能大多数医生以及进化生物学家都会为此感到吃惊。病毒在细胞中生存,在那里,它们可能很长时间都会处于休眠状态,或者利用细胞的复制系统以缓慢而稳定的速度繁殖。这些病毒利用许多巧妙的方法,防止被宿主的免疫系统检测到―基本上,免疫过程中的每个步骤都可以被某个病毒中的各种基因调控。 . ^& ^5 C4 J$ s% d
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此外,病毒基因组(完整的DNA或RNA补体)可以永久地移植在宿主中,为宿主后代加入病毒基因,最终成为宿主物种的基因组中的关键部分。因此,与仅仅在缓慢产生的内部基因变化中进行选择的外部力量相比,病毒的影响绝对要快得多,也直接得多。病毒的数量巨大,再加上它们极快的繁殖和突变速度,使它们成为这个世界上基因革新的最主要源泉:它们经常会“发明”新的基因。来自病毒的独特基因会四处传播,进入其它生物体,并且在进化过程中发挥作用。 ; [/ X9 T' c1 U0 |& @, GTVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。 TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。6 `% t; A5 i1 I1 {) p
国际人类基因组测序协作组发表的数据显示,在细菌和人类基因组中出现的大约113至223个基因中,其中有一些在得到充分研究、处于进化过程中这两个极端之间的生物体中并不存在,例如酿酒酵母、黑腹果蝇以及美丽线虫等。一些研究者认为,这些出现在细菌之后、脊椎动物之前的生物体在其进化史的某一时刻丢失了上述基因。还有人提出,这些基因乃是通过入侵的细菌,直接转移到人类世系中。 ' |% D0 o; F% G% o# L
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我和俄勒冈卫生与科学大学疫苗与基因疗法研究所的同事Victor DeFilippis提出了第三种可能性:也许是病毒制造出基因,然后将它们移植到两个不同的世系中―比如说,细菌和脊椎动物。明显由细菌给予人类的基因,可能是最初源自于病毒。 $ O& [& w" R% Owww2.tvboxnow.com www2.tvboxnow.com5 a$ i+ X2 q; A2 z- d" W; h/ d
事实上,我与澳大利亚悉尼市麦加里大学的Philip Bell都主张细胞核本身就源自病毒。细胞核的出现将包括人类在内的真核生物(细胞中含有真正细胞核的生物体)与细菌等原核生物区分开来,仅仅将这种过程解释为原核细胞通过逐渐适应环境然后进化成为真核细胞,这种说法并不能让人满意。一种更可能的情况是,细胞核可能是从在原核生物中永久安家的大型DNA病毒进化而来的。基因组测序数据可以为该观点提供支持,数据显示,一种感染细菌的、名为T4的病毒,其控制DNA聚合酶(复制DNA的酶)的基因与真核生物及感染它们的病毒体内的其它DNA聚合酶密切相关。巴黎南大学的Patrick Forterre也分析了控制DNA复制的酶,并得出结论,在真核生物中控制这些酶的基因可能来源于病毒。 / p M/ h% a7 u) y