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人类起源于病毒的可能性有多大? 第1页

  

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如果你以实在论为前提,可能性是百分之百。人类基因组包含大量病毒基因、病毒搬运的其它生物的基因、在病毒影响下演化出的基因,如果要画个精密的人类进化树出来,得有一百几十万种病毒出现在里面——其中最古老的几支也许会比演化生物学假定的现存生物的最后共同祖先(LUCA)还早。

我们并未确定LUCA存在。即便LUCA存在,其也不是地球上最古老的生物,相关假说认为“地球上更古老的非病毒生物的遗传因子只有水平转移到了LUCA的基因组内,才能传递下来”。

有证据证明,在LUCA诞生之前,病毒就已经存在并广泛地演化[1],大概可以在和外界没有明确界限的分子汤里复制、感染比LUCA更古老的生物之类。当然,在那样遥远的过去发生的事情目前还很难搞明白,但人类早已在无细胞体系里培养了病毒,“病毒一定比细胞晚出现”是过时的幻想。

相关论文:https://doi.org/10.1038%2Fs41579-020-0408-x

病毒携带的一部分基因在细胞生物身上也能找到。这之中有些基因是病毒插入细胞生物的基因组的,有些是病毒从细胞生物的基因组里取下的,有些是随机发生的趋同演化,有些关系到病毒和细胞生物的共同起源。

  • 一些逆转录病毒可以感染精细胞或卵细胞,让动物后代的每个细胞都含有病毒基因组,并进一步将病毒基因组传递下去,产生内源性逆转录病毒。人类和人类在历史上的各个祖先物种的大量性状是内源性逆转录病毒基因在长期的随机突变里搞出来的。

2016年,一项研究[2]认为病毒是人类演化的主要驱动力。自“人猿相揖别”以来,人体合成的蛋白质在结构和组成上的变化有30%由病毒导致,与病毒相互作用的蛋白质发生适应的速度是其它蛋白质的三倍。

况且,真核生物的细胞核可能来自病毒基因,乃至根本就是病毒。当然,目前这还没有决定性的证据。

根据比较基因组学研究,核膜可能来自原始真核生物与古菌的内共生,抑或原核生物的质膜内陷,抑或来自古线粒体膜。由于拟菌病毒可以在宿主细胞内制造规模巨大的病毒工厂、与细胞核有极其明显的相似之处,微生物学前沿有一些学者相信,真核生物的起源和病毒有直接联系:

  • 要么某种病毒将制造病毒工厂相关的基因插入古菌基因组、产生了最早的真核生物,
  • 要么某种病毒的病毒工厂解体了宿主的基因组并接管了细胞,最早的真核生物就是夺取了原核细胞的病毒[3]
  • 核膜的最基本功能可能是抵挡线粒体产生的活性氧,避免遗传物质被破坏。也可能核膜是病毒工厂的组件。
  • 如果细胞核真的是病毒,那么在内共生假说中细胞核夺取内共生细菌的基因就是其作为病毒的一贯行为方式,可以解释叶绿体、线粒体目前的状态。

“接管原核细胞”并不需要“病毒自己演化成细胞结构”,也就跳过了一些幻想的障碍。

参考

  1. ^ 现存的大部分病毒可能是细菌质粒或缺损部分基因的细菌所变成,可能有一部分病毒是原始地球上的自组织大分子的直系产物。少数巨大的病毒看起来是由细菌或古菌丢弃了细胞结构而成。
  2. ^ David Enard, Le Cai, Carina Gwennap, Dmitri A Petrov. Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.12469
  3. ^ 这是我开过的将人类分类到病毒界核质巨DNA病毒门的那些玩笑的模因来源



  

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