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天花病毒的起源和传播(天花病毒的起源和发展)

在生物进化树上,有细菌、真菌、动物、植物,但唯独没有病毒,病毒这个生物从何而来呢?关于病毒的来历,由于缺乏化石证据(也没法有化石,太小),它的起源只能是推断和猜测。那么就推断猜测一下。

首先,病毒本质是细胞寄生生物,因此在细胞出现之前是不存在的,有证据表明,最早的细胞形成于39亿年前,因此,病毒存在于地球上至少已经39亿年了。

推断一,分子前体。

有理论认为,早期地球上出现细胞生物之前,就已经存在RNA分子并逐渐进化产生酶活以及复制能力。而当细胞出现之后,一些RNA分子即可能寄生于某些细胞之中,并通过某种方式获得衣壳蛋白基因。如果这些推测曾经真实发生,那么RNA分子就是第一批病毒。

推断二,细胞组分。

还有一种可能,即某些细胞组分进化出自我复制能力,从而不再依赖宿主细胞进行调控,反而变成了这些细胞的寄生生物。潜在的病毒前提包括mRNA分子和某些DNA分子,例如质粒和转座子。

很多一真核细胞为宿主的正链RNA病毒基因组具有真核细胞mRNA的特征。比如烟草花叶病毒。

质粒是一种共价闭合环状的DNA分子,存在于原核和真核细胞中。某些DNA病毒可能起源于这种DNA分子。

转座子是原核和真核细胞基因组中一段能够移动的序列。转座子通过“剪切和粘贴”机制从基因组的一个位置跳跃到另一个位置。某些DNA病毒可能起源于转座子。

当然,这些DNA或RNA分子要想进化成为病毒,还必须以某种方式获得一系列的其他基因,包括衣壳蛋白基因以及基因组复制所需的聚合酶基因等。

推断三,细胞内微生物。

研究表明,真核生物中的叶绿体和线粒体是某些原核细胞在宿主细胞内逐渐适应而进化来的,形成了共生关系。但这种进入细胞后,慢慢形成共生关系的毕竟是少数,很多一部分的原核细胞进入细胞后可能丧失了某些功能和基因,导致了严重的功能退化,进而变成了病毒。

细小病毒和RNA病毒等小而简单的病毒,可能来自于某些分子前体;拟菌病毒等大而复杂的病毒,其前体则可能具有细胞结构。

不同的病毒具有不同的结构,不同的基因类型(按DNA、RNA,单链和双链可以分成四大类),不同复制方式,不同的大小(20nm~1μm)。因此,病毒的起源不会是一种,而是多种形式共存,也不会是同一个时代,以上的三种形式也不会是全部。有一点需要明确,即新的病毒现在仍然在产生着,依然可以以某些分子或者细胞前体进化而出。

人类正在利用自己发明的工具,使得意识逐步摆脱肉体(也就是DNA)的束缚,未来人类将进化出不依靠肉体的意识,但同样面对病毒的威胁。那时候的病毒,和现在的病毒会有很大不同,也将是不依靠DNA或RNA的状态。人类和病毒的斗争,将会持久进行下去,伴随人类文明的整个过程。

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