病毒,個(gè)頭小到要用納米來表示,肉眼根本看不見,卻對(duì)人類糾纏不放。
它們與人類到底有什么世仇?
生命
要說歷史,病毒可是“老前輩”,在還沒有人類的時(shí)候,就有了它們的蛛絲馬跡。這是有依據(jù)的。
為此,先要理一理與生命有關(guān)的事兒。
細(xì)胞
有一句你聽得耳朵出繭子的話:一切動(dòng)物和植物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。所以,生命最基本的結(jié)構(gòu)就是細(xì)胞,連細(xì)菌都是由細(xì)胞構(gòu)成的。
一切生物的生命活動(dòng),都是在細(xì)胞內(nèi)或在細(xì)胞參與下完成的。
單細(xì)胞生物,比如細(xì)菌,它單個(gè)細(xì)胞就能完成各種生命活動(dòng)。
多細(xì)胞生物,比如人,生命活動(dòng)很復(fù)雜,要靠不同結(jié)構(gòu)、功能的細(xì)胞們密切合作來共同完成。就說紅細(xì)胞吧,它那兩面凹陷的圓餅?zāi)樱欣谂c氧氣充分接觸,所以它的重要功能之一就是運(yùn)輸氧氣。
動(dòng)物細(xì)胞,最外層裹著細(xì)胞膜;植物細(xì)胞,在細(xì)胞膜外還有細(xì)胞壁。
我們要解開病毒與人糾葛之謎,最主要的就是關(guān)注動(dòng)物細(xì)胞。
生命活動(dòng)
生命活動(dòng)包括新陳代謝,比如:吸收營養(yǎng)補(bǔ)充能量,排泄廢物;生長、發(fā)育和繁殖;還有遺傳,等等。
DNA RNA 蛋白質(zhì)
DNA你也如雷貫耳吧?為了讓你長得像爸爸媽媽,甚至是更加久遠(yuǎn)的老祖宗,在細(xì)胞里,DNA運(yùn)用了復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等方式,把遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì)。不同的DNA產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì),不同的蛋白質(zhì)構(gòu)成不同的生物體。貓的蛋白質(zhì)不會(huì)構(gòu)成狗。
在這個(gè)過程中有個(gè)重要角色——RNA,因?yàn)樗容^低調(diào),沒有成為網(wǎng)紅,可它卻是遺傳工作中不可缺少的一員。
蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。
病毒
病毒沒有細(xì)胞,只有一段DNA或者RNA,包裹著蛋白質(zhì)外殼。它的DNA或者RNA有遺傳功能。
還有一種朊病毒,“朊”就是蛋白質(zhì)。朊病毒就是蛋白質(zhì)病毒,因?yàn)樗葲]有DNA也沒有RNA,它的復(fù)制、傳播就靠蛋白質(zhì)。導(dǎo)致英國爆發(fā)瘋牛病的病毒,就是朊病毒。
怎么知道病毒是“老前輩”呢?
人類不斷挖掘地球上曾經(jīng)發(fā)生的事,從30多億年前的化石上,發(fā)現(xiàn)了與如今細(xì)菌非常相似的微生物;還有的將2.5億年前的休眠狀態(tài)細(xì)菌復(fù)活了。
至于病毒,比人類歷史早的目前還沒有發(fā)現(xiàn),倒是發(fā)現(xiàn)人類的DNA里,約有8%來自古老的病毒,這是人類從遠(yuǎn)古的祖先那兒繼承的。不知遠(yuǎn)古祖先與病毒進(jìn)行了怎樣的殊死搏斗,才簽下這份甲方允許乙方居住、不準(zhǔn)禍亂、可接受善意貢獻(xiàn)的和解協(xié)議,期限不明。協(xié)議生效時(shí),人類還沒誕生呢。
人們就推測:生命是逐漸進(jìn)化的,病毒有DNA或者RNA,但是還沒有形成細(xì)胞,那它該是細(xì)菌的前輩。
還有一種說法是,病毒是在很久以前從細(xì)胞中脫離出來的。真想知道它們與細(xì)胞里其他小主起了什么沖突。
不管怎么說,病毒的出現(xiàn)都早于人類。
宿主
生命活動(dòng)最必要的條件,就是要有細(xì)胞。病毒也要傳宗接代呀,如果沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),沒有新陳代謝系統(tǒng),就無法繁殖。所以它要找宿主,也就是能提供給它生存、傳代的環(huán)境。
病毒結(jié)構(gòu)簡單,所以蛋白質(zhì)外殼的任務(wù)就多了些,一來用包裹的方式保護(hù)DNA或者RNA,二來還負(fù)責(zé)找宿主:它的表面必須能依附上宿主的細(xì)胞膜,這有點(diǎn)兒像鑰匙找對(duì)了鎖。比如,艾滋病病毒的宿主主要是T細(xì)胞,SARS病毒的宿主主要是肺部組織細(xì)胞。
所以,病毒也要“撞大運(yùn)”。依附上了,它就利用細(xì)胞的新陳代謝系統(tǒng)吃吃喝喝,用自己的遺傳信息復(fù)制出更多病毒,讓細(xì)胞變成病毒生產(chǎn)基地,然后釋放這些病毒后代去感染別的細(xì)胞。
對(duì)于多細(xì)胞生物,從小的方面來說,宿主是細(xì)胞,從大的方面來說,宿主就是那些多細(xì)胞的生物,所以會(huì)有蝙蝠宿主、禽類宿主等說法。
有些病毒待在一個(gè)宿主那兒不安分,要找另一個(gè)宿主,然后去變異、傳播給第三個(gè)宿主,這第二個(gè)宿主就叫“中間宿主”。果子貍、穿山甲等就是蝙蝠與人之間的中間宿主。
變異
雖然因?yàn)椤拌€匙”的緣故,讓病毒有了“專一性”:一種病毒只能感染特定的宿主細(xì)胞。但別忘了,生命是不斷進(jìn)化的,進(jìn)化的目的就是為了適應(yīng)環(huán)境,更好地生存、繁衍。
進(jìn)化有從低級(jí)到高級(jí)的——在地球上進(jìn)化出了最高級(jí)的人類;也有不想攀登“高層次”的。就如蝙蝠,是不少病毒的宿主,自己卻安然無恙,活得挺滋潤。從適應(yīng)環(huán)境來看,蝙蝠的進(jìn)化很成功。
不論是努力適應(yīng)環(huán)境,還是想方設(shè)法傳宗接代,都是為了不被“滅種”。
病毒的生命活動(dòng)要靠宿主,這不妨礙它“與時(shí)俱進(jìn)”。它的進(jìn)化,或者叫變異,有的來自復(fù)制遺傳的過程中出現(xiàn)的差錯(cuò),它子孫的DNA、RNA等跟老子不一樣了;也有的病毒蛋白質(zhì)跟宿主的蛋白質(zhì)“勾勾搭搭”后有了變異;或者兩個(gè)病毒同時(shí)感染同一個(gè)細(xì)胞,互相“對(duì)上眼”了,彼此交換遺傳信息……
變異也要優(yōu)勝劣汰,不成功的無法生存,成功的再次適應(yīng)了環(huán)境,得到大量繁殖的機(jī)會(huì)。
在沒有人類之前,病毒的宿主從單細(xì)胞發(fā)展到多細(xì)胞。有了人類后,無法計(jì)數(shù)的各類病毒,不怕“撞大運(yùn)”的艱難,拼命要變異出針對(duì)人體特定細(xì)胞的鑰匙。比如天花病毒就是針對(duì)人的;也有能“通吃”人和某些動(dòng)物的,比如埃博拉病毒;還有與某種動(dòng)物相安無事,到了人這兒就大發(fā)淫威的,就如在蝙蝠身上發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒。
病毒其實(shí)也不想把宿主都?xì)⑺?,否則它如何繁殖、傳播呢?所以已有高毒力的病毒,目的是迅速傳播,最后往往卻把宿主弄死;也有些“聰明”的病毒,從高毒力變異為低毒力,不斷適應(yīng)宿主,以便獲得“長期飯票”;還有一些潛伏期長的病毒,是為了有一段時(shí)間不驚動(dòng)宿主,以便悄悄地繁殖、傳播,比如狂犬病病毒。今年的冠狀病毒,在一些人體上也出現(xiàn)了病毒潛伏期長的現(xiàn)象。
機(jī)會(huì)
人類從狩獵發(fā)展到定居,很多人聚集在一起生活,種地、把野生動(dòng)物馴養(yǎng)成家畜家禽,病毒有了從動(dòng)物向人類“跨種傳播”的機(jī)會(huì)。
機(jī)會(huì)包括捕捉野生動(dòng)物,飼養(yǎng)、宰殺動(dòng)物,吃竹鼠、果子貍、水貂、蛇、穿山甲之類的“野味”等。
要跨種成功,病毒必須盡快變異出適應(yīng)新宿主的能力。以前禽流感只在禽類中發(fā)生,后來有的病毒變異得可感染人了。
對(duì)蝙蝠來說沒有威脅的病毒,其先要找到第二家“房東”——中間宿主,再感染人,轉(zhuǎn)移宿主間也發(fā)生變異。
更有不少病毒,還變異出人與人傳播的能力,比如,已經(jīng)確認(rèn)的7種可感染人的冠狀病毒。
人類絕大部分的傳染病,最初都是野生動(dòng)物引起的。連專門感染人的天花,據(jù)研究最早也是從動(dòng)物傳給人的,只是它對(duì)動(dòng)物比較“友好”罷了。
現(xiàn)代人類活動(dòng)的范圍越來越大,占據(jù)了很多原本屬于動(dòng)物的地方,人與動(dòng)物的接觸愈加頻繁,這些都會(huì)造成更多的跨種傳播。
隨著人類日趨聚集,交通日益發(fā)達(dá),病毒獲得了更便利的變異、傳播機(jī)會(huì),傳染能力也越發(fā)厲害。
看了病毒的前世今生、病毒與人類的不死不休之戰(zhàn),如何與看不見的病毒相處,如何切斷它試圖給人類“傳毒”的通道,你是不是已經(jīng)有了一些思考了呢?