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创造与毁灭

2020-01-28  本文已影响0人  余angela
知名科普作家卡尔·齐默(Carl Zimmer),用生动浅显的语言,用一个个故事描绘了一个病毒世界。这本书带给我完全不一样的三观,让人叹为观止!一直以为病毒类似于细菌的东西,那么,什么是真正的病毒?什么又是病毒星球?病毒有什么重要作用?让我们一一解读!

病毒星球

距离墨西哥奇瓦瓦州东南80公里的沙漠里,有一条寸草不生的山脉名叫奈卡山脉,山底有着不为人知的矿物晶体。2009年,加拿大不列颠哥伦比亚大学的科学家柯蒂斯·萨特尔(Curtis Suttle)到访水晶洞。他和同事从洞穴的水洼里舀了一些水,带回实验室分析。把水放在显微镜下,大片大片的病毒展现在眼前,每滴水都足有2亿个病毒。

同年,科学家达娜·威尔纳(Dana Willner)也开展了她自己的病毒探寻之旅。不过这一次她 “潜入”了人体,发现人体大部分DNA也有相当数量的病毒。而人的肺里平均驻扎了174种之多的病毒,其中只有10%是已发现病毒的近亲,另外90%就和水晶洞里躲藏的病毒一样陌生。

从深深的地下,到撒哈拉沙漠的沙里,再到南极冰盖之下1英里深藏的湖水中——新发现的病毒无处不在,数量也非常巨大。所以说,我们地球其实就是病毒星球!

病毒是什么?

病毒承自罗马帝国,当时的意思是蛇的毒液或者人的精液。经历几个世纪,“病毒”这个词逐渐呈现出另一层含义,它可以指代任何有传染性的物质。

直到19世纪晚期,“病毒”这个词才比较接近我们现在采用的意思,而这一转变还要归功于一次荷兰烟草农场上的一次大疾病。烟草鲜绿的叶子死去,植物的发育受到影响。于是多位科学家进行研究,在染病植株的研磨液里发现比细菌还小的东西,它们能自我复制,传染疾病。

1898年,拜耶林克把它们称为“有传染性的活液”。这些物质不仅极其微小,也非常坚韧。酒精没能让滤出液失去传染性,甚至把液体加热到快沸腾了,这些物质似乎仍然毫发无伤。拜耶林克把滤纸泡在滤出液里,让液体蒸发,直到滤纸彻底干燥。三个月后,他再把滤纸浸入水里,再用浸过滤纸的水去感染烟草,仍然能让烟草染病。


随着深入地拆解病毒,科学家发现:病毒和人体细胞里都有核酸和蛋白质,但二者有很多区别。人的细胞内塞满了上百万不同种类的分子,细胞利用这些分子来感知环境,在环境中爬来爬去,把营养物质吞噬进去,然后生长,最终决定自己究竟要一分为二,还是要为了细胞同伴的利益而舍弃自己的生命。而病毒通常比细胞要简单得多,绝大多数病毒只是蛋白外壳包着几个基因而已。

病毒的蛋白质约95%,核酸约5%,尽管病毒的遗传信息量非常小,但它们仍然可以通过劫持其他生命体来自我复制。病毒把自己的基因和蛋白质注入宿主细胞,把它变成帮自己复制的“代工厂”。一粒小小的病毒进入一个细胞,一天之内,就有可能产出上千个病毒。

病毒的威力

首先,病毒是自然创造的冷血杀手。2014年3月,埃博拉病毒在很短的时间内在塞拉利昂和利比里亚爆发,1976年再次登上历史舞台。病毒靠体液传播,传播途径容易切断。隔离了有症状的人,疫情就得到了控制;而非典,SARS病毒能附着在细小的气溶胶颗粒上在空气中传播,这种病毒可能起源于中国的蝙蝠,其中的一株扩散到一种长得酷似猫咪的哺乳动物果子狸身上,由于公共卫生措施及时而成功制服;2012年,沙特阿拉伯又出现了另一种冠状病毒。一些病人患上了病因不明的呼吸系统疾病,其中近1/3因病去世。这种疾病被称为MERS,是“中东呼吸综合征”的简称……此时,病毒就像是致命的毒液!

但同时,病毒又呈现出另外一个面孔来。世界上之所以有这么多的氧气,也可能与基因通过病毒的传递有关。海洋聚球藻包揽了全球约25%的光合作用,而海洋聚球藻的DNA中捕捉光子的蛋白编码基因,来自病毒。粗略估算,地球上10%的光合作用都是病毒基因开展的,简单说就是人类吸入的氧气里,有1/10是病毒惠予的。

审视一下人类基因组,里面有大量病毒基因的痕迹,而且成千上万,病毒好比诗句中的词藻,随手写就了生命的诗篇。哺乳动物祖先最先被一种内源性转录病毒感染,从而获得最早的合胞素蛋白,有了胎盘,从而孕育生命。


病毒在我们的DNA里留下了丰富的信息,人类DNA片段中8%来自病毒,说它们是我们亲缘有点远的祖先也不为过;被视为宫颈癌罪魁祸首的HPV,其实男女通吃且分布广泛,但绝大多数情况下它们都与人类和平共处。病毒在不同宿主间穿梭,有一定几率携带上一部分宿主的基因片段,然后插入到下一位宿主的基因里,在你感叹人类或其他物种多样性的时候,别忘了其中也有病毒的一份功劳。

最后,作者也说:病毒原本就包含了两面性,一面是能给予生命的物质,另一面则代表致命的毒液。病毒在某种意义上的确是致命的,但它们也赋予了这个世界必不可少的创造力。创造和毁灭又一次完美地结合在一起

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