作者:唐騁(中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心)
文章轉載自中國科普博覽大家族科學大院(ID:kexuedayuan)
了解演化的朋友應該都知道,只要往上追溯,任何兩個生物都能追溯到某個共同祖先,而祖先還能繼續溯源到祖先的共同祖先,最終構建起一棵足以囊括古今衆生的演化之樹。
生命最初或許就誕生在類似這樣的地方,Credit: Ocean Exploration Trust
慢慢的,有一些大分子,比如說RNA,DNA以及蛋白質開始或獨立或彼此協作地複制自身,這個階段可以稱爲“分子生命”。然而在一片祥和的分子生命中卻産生了一個異類,那就是包括現存所有生物的最近共同祖先“露卡”(LUCA)在內的一些分子生命,它們發展出了一個改變了生命法則的結構,那就是細胞。擁有膜結構的細胞可以更好地保護其中嬌弱的RNA和蛋白質等核心大分子,極大增強了這些生物的適應力,意味著它們會把原始的分子生命摁在地上摩擦。
而有一種假說(The Virus-First Hypothesis)就認爲,病毒正是原始分子生命世界的遺民,它們在在最後一刻創造出了寄生的生活方式,反過來利用了敵人的細胞結構,宛如一群遠古的複仇之魂,對于奪取它家園的族裔作著永恒的抗爭。
這個假說一度十分盛行,畢竟病毒的構造是如此簡單,乃至簡陋,它們與細胞生命的差異又是如此巨大。
△在很多細菌中,除了自身原本的DNA(紅色部分)以外,還經常會有一些小片段的環狀DNA(橙色),那些被稱爲質粒(圖片來源:作者繪制)
于是在漫長的演化中,有些質粒學會了一件事:我們不要一輩子打工!這些質粒從打工仔變成了二五仔,反過來把它們的細菌老板給劫持了,奪走了細菌所有的營養來複制自身。隨著時間推移,有些質粒就變成了病毒。
龐大的擬菌病毒(圖片來源:Haitham Sobhy et al. 2015)
2008年,科學家發現了第二種大病毒,將其命名爲 “媽媽病毒”(Mamavirus),從此一種又一種“大病毒”(Giant Virus)開始接二連三地出現在人類的視野中,到2013年發現的“潘多拉病毒”(Pandoravirus)更是把最大病毒的記錄刷到了1微米以上。
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