人类生活竟离不开病毒!它对世界有什么益处?病毒消失会发生什么
求知百科 2021.11.19 788 0
新冠病毒带给全世界近乎毁灭性的打击,直到今日我们依旧受到影响,不得不每日佩戴口罩,这时如果出现一个能实现所有愿望的机会,那一定是希望所有病毒全部消失。但要知道,一只小小的蝙蝠身上就携带180种已知病毒,更不要说人类身上。病毒被认为是地球上最丰富的生物实体。那如果病毒真的消失会发生什么?我们先从科学的角度了解一下病毒是什么。
病毒是什么
病毒是什么和它两个阶段的生殖周期有很大的关系。
第一阶段是病毒感染宿主并对它进行重新编程,病毒利用细胞机制来复制自己,在这个过程中经常会破坏宿主细胞。还有些病毒会被覆盖,维持,粘附在细胞核外的机器上进行复制。其他的病毒则进入细胞核,将它们的遗传物质直接整合到细胞基因组中,并从那里指导复制。
第二阶段是宿主细胞外的阶段,变异病毒逃离了被感染的细胞,停留在空气中或表面上。而且这些各式各样的病毒颗粒含有我们的DNA或RNA分子,以蛋白质外壳为例,有时脂肪颗粒在刚出世的时候什么都不能做。
事实上科学家一直对“病毒是什么”这个概念存在争议,直到最近,在环境中处于非生命阶段的病毒就等同于病毒。对于这个观点一些研究人员花了很长时间才放弃,他们认为这种观点是简化的,因为它忽视了病毒转化被感染细胞的方式。这就是为什么你会在新闻中听到人们谈论病毒颗粒,除了病毒,这些病毒颗粒就是病毒。相反,活细胞内的病毒制造工厂将是病毒更全面的版本,基本上是病毒拿走活细胞并完全重新利用,重点将放在这一进程上。
一些研究人员认为 ,改变对病毒本身的看法可能会开辟科学研究的新途径,例如,它可能帮助我们了解它们来自哪里。
病毒来自哪里
这里有三种关于病毒来自哪的假设。
第一种被称为渐进假设,它们是由DNA或RNA片段产生,这些片段获得了在细胞之间跳跃的能力。
第二种被称为还原或回归假设,病毒是最终失去独立生存能力的细胞残余物,这就迫使它们寄生其他细胞来繁殖。
第三种是认为病毒是根据多种独立迹象进化来的。从这个角度来看,它们可能在细胞进化之前就有,与地球上所有生命同步进化,这些生物体获得了感染细胞并利用它们进行复制的能力。一些科学家认为 ,这些不同的情况可能适用于感染不同宿主的不同病毒。
例如,感染细菌的病毒可能来自细菌中逃逸出来的基因,而感染有细胞核携带者的病毒可能来自完全不同的细菌,从病毒的角度来看,病毒是细胞中的病毒工厂,在细胞出现之前不可能有病毒,因此科学家们开始认为,病毒存在的时间和地球上的生命一样长。既然病毒存在了这么久,难道它一定有害吗?
病毒都是有害的吗
首先,并非所有的病毒都是有害的,导致病毒感染的病毒是有害的。所以当我们想到病毒时就很容易忽略这个事实,我们通常倾向于想到致病或致病的病毒。当病毒劫持宿主细胞进行繁殖时,它们会对宿主造成伤害。另一方面,非致病性病毒是不伤害宿主的,它被认为是微生物的组成部分。
重要的是数万亿个微生物细胞在你体内活动,很多病毒在做它们自己的事情。科学家认为,人类在两岁左右就能存活下来是因为每个人的病毒组对不同类型的病毒构造略有不同。在环境样本中发现的DNA序列 ,包括生物体内部和外部以及尸体,它们帮助研究人员弄清了这种病毒的构成。它由病毒、感染细菌、病毒感染其他微生物和病毒感染人类细胞作为微生物组的一部分,有证据表明病毒组对我们的健康起着重要作用。像最近的研究,人类的病毒已经表明不同病毒生活在身体的不同部位比如泌尿道、胃肠道、血液和肺。虽然我们还不能完全知道它们在那里做什么,但我们确实有一些线索。举例来说,健康的口腔含有大量病毒可以有助于控制口腔微生物,但一些长期在口腔和呼吸道的病毒会破坏平衡并导致各种疾病,比如牙周病。
即使你对病毒很感兴趣,甚至看了堆积如山的论文,但其实你还没有真正理解它。但有一件事很清楚,病毒有好有坏,所以即使你现在可以把你体内的所有病毒都清除掉,你可能也要三思。
人类并不是唯一具有不同病毒组的生物,所有种类的生物,包括植物和其他生物体都有,病毒在生物体的健康中发挥作用,它们也被认为塑造了生物圈。
病毒在其他领域的作用
病毒在地球上无处不在,生态系统数量庞大。病毒在环境中的主要影响之一是它们的存在如何影响细菌群落。根据研究人员目前所了解的,它们的重要性在海洋生态中最为明显。它们不断地在很大程度上塑造了海底天然细菌种群的多样性,它们在我们的海洋中以天文数字的数量存在。
据估计海底病毒首尾相接,将从海底延伸到接下来的60个星系。
海洋中每天数以万亿计的病毒发生感染,它们被认为杀死了大约20%的海洋细菌。事实证明 ,这是海洋中营养物质和能量循环的重要组成部分,例如,所有死去的细菌都被认为释放出足够的铁来满足重要浮游生物的需求,地球大气的组成也取决于从海洋中杀死病毒的活动,到每年30亿吨碳序列的所有有机物质的转移。这是一个非常简短的病毒海洋活动清单。
病毒在土壤中也扮演很重要角色,这方面的研究不如海洋的深入,但其重要性是显而易见的。一克土壤可以容纳100亿病毒,它们的数量可能比细菌还多。研究表明,病毒可能对陆地上的碳和养分循环产生重大影响。正如它们在海洋里,在土壤中也存在着遗传多样性的斗争。
病毒的存在是有用的
我们已经讨论了很多关于病毒对于生物在平等系统中的重要性,基本上,如果病毒确实与生命形式共同进化,那么地球上就会有某种生命存在需要病毒,研究人员认为病毒是必要的存在,其中一个原因是,如果没有病毒感染生物体,地球上生命的轨迹可能会截然不同。但地球上的生命也是如此,因为许多生物体的基因组大部分是由病毒组成的,包括人类和其他哺乳动物的病毒,它们将自己的DNA整合到宿主细胞中。当基因组感染与生殖有关的组织时,比如制造精子和优生的组织时,它们并不只是在感染过程中自我繁殖。当宿主繁殖时 ,它们的DNA也可以传递给后代。我知道这为进化作用于人类提供了很多原材料。
例如,我们大约有8%的基因组是由病毒序列组成的,这可能比你从历史上得到的还要多。科学家们认为病毒已经感染了制造人类卵子和精子的细胞,这些细胞融合了人类的遗传物质,并随着时间的推移通过基因传递下去。这些序列可以改变,甚至获得有益的功能,而且确实如此。所以人类的生活离不开病毒。
结语
但可能你只是想要消除对我们有害的病原体,因为大多数病毒,不会扰乱我们。但关于病毒的研究我们还有很多不知道的地方,我们无法肯定对我们坏的病毒都消失了会对我们造成什么样的影响。
我们甚至发现了更大的巨型病毒,不仅在物理尺寸上,而且在基因大小上。他们比他们的小表亲们更适合存在。它们的存在留给了人们几个假设,认为病毒并不是没有存在的必要。现在,随着我们对病毒了解的越多,它们就越显示出自己的作用,所以病毒的存在必定是有自己的用处,我们只能学着和它们和平相处。
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