病毒是外逃的遺傳物質(zhì)

岑夫子

關(guān)于生命的起源，還有好多謎團(tuán)尚待解開，其中一個(gè)就是病毒的起源。

我們一般把病毒歸到微生物一類。但事實(shí)上，病毒算不算活的生命，在科學(xué)界是有爭議的。原因是，所有其他生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的，能夠獨(dú)立地生存和繁衍，但病毒的結(jié)構(gòu)比細(xì)胞簡單（僅只是一小段遺傳物質(zhì)被包裹在一個(gè)蛋白質(zhì)外殼里），而且缺乏獨(dú)立生存的能力。它必須寄生在細(xì)胞里，離開了細(xì)胞自己什么都干不了。如果按教科書上的說法，生命的基本特征之一是具備獨(dú)立生存的能力，那么病毒顯然不能算是一種生命。但病毒一旦侵入宿主細(xì)胞，就能快速地自我復(fù)制，并傷及宿主。從這一點(diǎn)來說，它似乎又具有生命的某些特征。

正是病毒的這種模棱兩可性，讓科學(xué)家對它的起源備感困惑：生物一般是從簡單到復(fù)雜進(jìn)化的，既然病毒比細(xì)胞簡單，那病毒自然應(yīng)該比細(xì)胞出現(xiàn)得早，這是第一種觀點(diǎn)。但“皮之不存，毛將焉附”，既然病毒沒有獨(dú)立的生存能力，那它當(dāng)然不會(huì)出現(xiàn)在細(xì)胞之前，所以有的科學(xué)家推測，先有細(xì)胞，然后一些單細(xì)胞生物（比如細(xì)菌）退化，形成病毒，這是第二種觀點(diǎn)。這兩種觀點(diǎn)似乎公說公有理，婆說婆有理。

最近，澳大利亞科學(xué)家在南極洲沿岸一個(gè)小島的湖泊中發(fā)現(xiàn)的一種奇怪微生物，或許能為解決這個(gè)爭論帶來一線曙光。

這種微生物既不是細(xì)菌，也不是病毒，而是一個(gè)質(zhì)粒。質(zhì)粒是一個(gè)閉合的環(huán)狀雙鏈DNA分子，是一種細(xì)胞器，廣泛存在于包括人體在內(nèi)的生物細(xì)胞中。跟細(xì)胞核中的基因一樣，質(zhì)粒中的基因也能夠在細(xì)胞中獨(dú)立地自我復(fù)制。但這個(gè)被科學(xué)家稱為“pR1SE”的質(zhì)粒，卻有些不同尋常：它外面包裹著一個(gè)脂質(zhì)的軟泡，起到保護(hù)作用；而普通的質(zhì)粒是沒有這個(gè)軟泡的。有了這層保護(hù)，它既可以寄生在宿主的細(xì)胞里自我復(fù)制，也可以離開舊宿主去尋找新宿主。

總而言之，pR1SE具有了病毒的很多功能。它跟病毒的唯一區(qū)別是：病毒的外殼是蛋白質(zhì)硬殼，而pR1SE的外殼是脂質(zhì)軟泡。一個(gè)合理的猜測是，病毒可能是由像pR1SE這類包裹著脂質(zhì)軟泡的質(zhì)粒進(jìn)化來的。在進(jìn)化過程中，脂質(zhì)的軟“外衣”被替換成了蛋白質(zhì)的硬“甲胄”，這樣能起到更好的保護(hù)作用。

由于質(zhì)粒通常存在于細(xì)胞中，我們還可以進(jìn)一步猜測，pR1SE就是從細(xì)胞中逃逸出來的質(zhì)粒。順理成章，病毒最早起源于從細(xì)胞中逃逸出來的質(zhì)粒。所以，新發(fā)現(xiàn)支持病毒起源晚于細(xì)胞的觀點(diǎn)，但病毒并非退化的細(xì)菌，而是從細(xì)胞中逃逸出來的遺傳物質(zhì)。