病毒是生物界必須要有的一環嗎?-鑒于病毒的起源還沒有定論

其實題主問了個很大的問題,深究需要弄明白病毒與生命起源的關系。

鑒于病毒的起源還沒有定論,寬泛點來說其進化地位是先于細胞還是后于細胞還沒確定,而這恰恰是生命起源的關鍵問題之一。如果病毒優先,那么生物界必須要有病毒;如果細胞優先或者平行進化,那么病毒即使不是生物界必須,但也肯定和現在的生物圈大不相同。

分子生物學領域的一大發現是核酶RNA,一種可以充當酶的RNA分子,對生物催化反應發揮重要作用,并形成了“RNA世界”理論,認為RNA是在DNA和蛋白質之前出現的。有研究發現RNA可以自身為模板,聚合三磷酸核苷,有極高的正確配對率[1],說明RNA可以復制產生子代RNA。在遠古時期的生命湯中,RNA與小分子肽結合形成亞生命單位,并發展成亞病毒或病毒,再與類似脂質分子的物質結合,構成原始細胞的雛形。蛋白酶將RNA逆轉錄為DNA,形成具備穩定遺傳特性的原始原核細胞,再進一步演化完成從原核到真核細胞的跨越。這一演化路徑在現代生物細胞中也有跡可循,如真核細胞的端粒酶,由催化蛋白和RNA模板組成,是基本的核蛋白逆轉錄酶。

以上觀點都支持病毒優先存在,沒有病毒,就不會開始后續生物的演化,也就沒有現在的你和我

誠然以上都是假說,那如果是細胞優先存在呢?

或許病毒是細胞拋出的一部分,或許與細胞是平行進化的關系,無論來源如何,病毒無法獨立繁殖和生存的特性,使之強制性與其他生物綁定成寄生關系。某些病毒的基因組在其生命的某些階段可以插入到細胞的染色體中,并隨著細胞分裂而復制。病毒跨物種傳播的能力也帶動了物種間的基因傳遞,生物進化過程也受病毒的干涉。

同時,病毒是地球上最大的生物群體,地球上估計有10的31次方種病毒[2]。據推測,僅海洋病毒就含有約2×10的8次方噸的碳,這大致相當于7×10的7次方頭藍鯨的碳含量,有學者認為病毒甚至對全球氣候都有重大的影響。病毒數量眾多,種類也繁多,一公斤海洋沉積物可以包含大約100萬種不同的病毒基因型[3],病毒可以說是生物圈基因最大的儲藏庫。

以上,脫離病毒域,地球或許有不一樣的生物界形成,但就現在我們所處的生物圈來說,病毒是無法割離的一部分。

參考

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