病毒,個頭小到要用納米來表示,肉眼根本看不見,卻對人類糾纏不放。
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”,在還沒有人類的時候,就有了它們的蛛絲馬跡。這是有依據的。
為此,先要理一理與生命有關的事兒。
細胞
有一句你聽得耳朵出繭子的話:一切動物和植物都是由細胞構成的。所以,生命最基本的結構就是細胞,連細菌都是由細胞構成的。
一切生物的生命活動,都是在細胞內或在細胞參與下完成的。
單細胞生物,比如細菌,它單個細胞就能完成各種生命活動。
多細胞生物,比如人,生命活動很復雜,要靠不同結構、功能的細胞們密切合作來共同完成。就說紅細胞吧,它那兩面凹陷的圓餅模樣,有利于與氧氣充分接觸,所以它的重要功能之一就是運輸氧氣。
動物細胞,最外層裹著細胞膜;植物細胞,在細胞膜外還有細胞壁。
我們要解開病毒與人糾葛之謎,最主要的就是關注動物細胞。
生命活動
生命活動包括新陳代謝,比如:吸收營養補充能量,排泄廢物;生長、發育和繁殖;還有遺傳,等等。
DNA RNA 蛋白質
DNA你也如雷貫耳吧?為了讓你長得像爸爸媽媽,甚至是更加久遠的老祖宗,在細胞里,DNA運用了復制、轉錄、翻譯等方式,把遺傳信息傳遞給蛋白質。不同的DNA產生不同的蛋白質,不同的蛋白質構成不同的生物體。貓的蛋白質不會構成狗。
在這個過程中有個重要角色——RNA,因為它比較低調,沒有成為網紅,可它卻是遺傳工作中不可缺少的一員。
蛋白質是生命的物質基礎,沒有蛋白質就沒有生命。
病毒
病毒沒有細胞,只有一段DNA或者RNA,包裹著蛋白質外殼。它的DNA或者RNA有遺傳功能。
還有一種朊病毒,“朊”就是蛋白質。朊病毒就是蛋白質病毒,因為它既沒有DNA也沒有RNA,它的復制、傳播就靠蛋白質。導致英國爆發瘋牛病的病毒,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發生的事,從30多億年前的化石上,發現了與如今細菌非常相似的微生物;還有的將2.5億年前的休眠狀態細菌復活了。
至于病毒,比人類歷史早的目前還沒有發現,倒是發現人類的DNA里,約有8%來自古老的病毒,這是人類從遠古的祖先那兒繼承的。不知遠古祖先與病毒進行了怎樣的殊死搏斗,才簽下這份甲方允許乙方居住、不準禍亂、可接受善意貢獻的和解協議,期限不明。協議生效時,人類還沒誕生呢。
人們就推測:生命是逐漸進化的,病毒有DNA或者RNA,但是還沒有形成細胞,那它該是細菌的前輩。
還有一種說法是,病毒是在很久以前從細胞中脫離出來的。真想知道它們與細胞里其他小主起了什么沖突。
不管怎么說,病毒的出現都早于人類。
宿主
生命活動最必要的條件,就是要有細胞。病毒也要傳宗接代呀,如果沒有細胞結構,沒有新陳代謝系統,就無法繁殖。所以它要找宿主,也就是能提供給它生存、傳代的環境。
病毒結構簡單,所以蛋白質外殼的任務就多了些,一來用包裹的方式保護DNA或者RNA,二來還負責找宿主:它的表面必須能依附上宿主的細胞膜,這有點兒像鑰匙找對了鎖。比如,艾滋病病毒的宿主主要是T細胞,SARS病毒的宿主主要是肺部組織細胞。
所以,病毒也要“撞大運”。依附上了,它就利用細胞的新陳代謝系統吃吃喝喝,用自己的遺傳信息復制出更多病毒,讓細胞變成病毒生產基地,然后釋放這些病毒后代去感染別的細胞。
對于多細胞生物,從小的方面來說,宿主是細胞,從大的方面來說,宿主就是那些多細胞的生物,所以會有蝙蝠宿主、禽類宿主等說法。
有些病毒待在一個宿主那兒不安分,要找另一個宿主,然后去變異、傳播給第三個宿主,這第二個宿主就叫“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
雖然因為“鑰匙”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胞。但別忘了,生命是不斷進化的,進化的目的就是為了適應環境,更好地生存、繁衍。
進化有從低級到高級的——在地球上進化出了最高級的人類;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。從適應環境來看,蝙蝠的進化很成功。
不論是努力適應環境,還是想方設法傳宗接代,都是為了不被“滅種”。
病毒的生命活動要靠宿主,這不妨礙它“與時俱進”。它的進化,或者叫變異,有的來自復制遺傳的過程中出現的差錯,它子孫的DNA、RNA等跟老子不一樣了;也有的病毒蛋白質跟宿主的蛋白質“勾勾搭搭”后有了變異;或者兩個病毒同時感染同一個細胞,互相“對上眼”了,彼此交換遺傳信息……
變異也要優勝劣汰,不成功的無法生存,成功的再次適應了環境,得到大量繁殖的機會。
在沒有人類之前,病毒的宿主從單細胞發展到多細胞。有了人類后,無法計數的各類病毒,不怕“撞大運”的艱難,拼命要變異出針對人體特定細胞的鑰匙。比如天花病毒就是針對人的;也有能“通吃”人和某些動物的,比如埃博拉病毒;還有與某種動物相安無事,到了人這兒就大發淫威的,就如在蝙蝠身上發現的冠狀病毒。
病毒其實也不想把宿主都殺死,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,是為了有一段時間不驚動宿主,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了病毒潛伏期長的現象。
機會
人類從狩獵發展到定居,很多人聚集在一起生活,種地、把野生動物馴養成家畜家禽,病毒有了從動物向人類“跨種傳播”的機會。
機會包括捕捉野生動物,飼養、宰殺動物,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新宿主的能力。以前禽流感只在禽類中發生,后來有的病毒變異得可感染人了。
對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,轉移宿主間也發生變異。
更有不少病毒,還變異出人與人傳播的能力,比如,已經確認的7種可感染人的冠狀病毒。
人類絕大部分的傳染病,最初都是野生動物引起的。連專門感染人的天花,據研究最早也是從動物傳給人的,只是它對動物比較“友好”罷了。
現代人類活動的范圍越來越大,占據了很多原本屬于動物的地方,人與動物的接觸愈加頻繁,這些都會造成更多的跨種傳播。
隨著人類日趨聚集,交通日益發達,病毒獲得了更便利的變異、傳播機會,傳染能力也越發厲害。
看了病毒的前世今生、病毒與人類的不死不休之戰,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,你是不是已經有了一些思考了呢?