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病毒的生存進化機制,究竟是怎樣的?為什麼它會越傳越弱呢?

2022年,德國柏林夏利特病毒研究所所長Christian Drosten,在接受德國《時代周報》的採訪時表示,「隨著新冠病毒的進化,它已很難重新獲得原來的殺傷力,在進化過程中,它無法返回原地……只能做些優化調整……它的毒性也將減少。」

德國柏林夏利特病毒研究所所長Christian Drosten

不難看出,自2019年末在世界範圍內瘋狂「收割」人類性命的新冠病毒,正在隨著時間的流逝慢慢變弱,「毒性」明顯大不如前

那麼,病毒的進化機制到底是什麼?為什麼它會越傳越弱呢?

病毒的進化機制到底是什麼呢?


病毒的生存法則和進化機制

相較於人類而言,病毒可是地球上的老壽星,根據人們的推測來看,在地球上首個細胞誕生的時候,病毒就跟著一起出現了。不過,對於它到底何時起源,又是來自哪裡,至今依舊是個謎。人們在探索的過程中,琢磨出了這樣幾種病毒起源論。

它們分別是逆向理論、細胞起源理論、共進化理論。以細胞起源論來說,某些病毒是從生物體的基因中「逃出」,並且進化而來的,這就意味著著它們和我們之間的關係真的很親密。

病毒的起源假說有很多種

不過需要注意的是,病毒可算不上是「生命」,它只是由單一核酸分子與蛋白質構成的一種非細胞形態的寄生體而已。它誕生的使命就是為了寄生繁殖,然後在這個過程中再進行變異,從而產生遺傳多樣性。

因為與自然界中的生物一樣,病毒也遵循著「物競天擇,適者生存」的法則,它明白變異是一種適應環境和維持生存的重要方式,所以才會在傳播的過程中堅持不懈的「改變」自己。這樣來說的話,似乎還挺「勵志」。

為了適應環境,病毒會不斷地『』突變

那麼,大家覺得最強的病毒是什麼呢?

你可能會說感染性、致命性超強的霍亂病毒、天花病毒或者偶爾詐屍但是每次都讓人害怕的埃博拉病毒,但其實這些病毒從本質上來說,並不算是實現最優生存法則的病毒。

真正具有進化優勢的病毒,往往是傳播性很強,但是對宿主造成危害最小的那一類。

因為只有造成的危害越小,它們才能長期的生存並傳播下去。像埃博拉病毒這種,分分鐘殺死宿主的病毒,雖然戰鬥力強悍,但是傳播能力卻遠遠趕不上流感病毒、新冠病毒,因為它殺死宿主的同時也等於斷了自己的後路。

強悍的埃博拉病毒殺死宿主之後,也殺死了自己

至於病毒的進化機制則主要有基因突變、病毒遺傳信息的交換和自然選擇,常見的途徑有兩種,第一種是和宿主共同進化,第二種則是通過聚合酶矯正性差讓宿主範圍具有廣泛性的特徵。一般來說,DNA病毒的進化遵循第一種途徑,而RNA病毒則更喜歡第二種。

總之不管選擇以上哪一種,病毒為了讓自己的種子灑向更多的地方,都會在進化的過程中做出一定的「妥協」,這種妥協在人們眼中是示弱,本質上卻是為了求得生存。

不論怎麼進化,病毒的目標都是繼續生存和傳播

那麼,病毒的這種獨特機制,又和基因有怎樣的聯繫呢?


基因強烈的控制欲所致

大家都知道,這些年人類一直在尋找延緩衰老的方法,在研究的過程中,我們發現,原來人體的細胞具備保護機制,細胞的健康和壽命與其頂端的端粒有著密切的關係,端粒雖然會被削弱,但是卻有能夠填補它的端粒酶存在。若是端粒酶能夠一直保持正常的合成,那麼人的壽命肯定不止於此。

可事實上,端粒酶並沒有我們想像中的這麼聽話,因為它被「基因」拿捏住了。在大家眼中,基因是屬於每個個體的,它有共性也有著差異,我們之間的相處還是比較和諧的。

端粒酶受到了基因的調控,並不會終生起作用

可你有沒有想過,其實基因根本就不在乎個體的情況,而只在意自己是否能得到延續呢?

因為人們在探索延緩衰老的過程中,驚訝的發現,如果人經常保持飢餓狀態,你的基因就會將目前的環境判斷為不適合「繁衍」,在這時它就會通過特殊的調控讓你的身體儘可能適應環境,努力活下去

基因會通過特殊的調控,來幫助人們適應惡劣的環境

而在你完成繁衍的重任之後,基因就會讓你步入衰老,畢竟此時你的任務已完成了。簡單來說,基因「沒有感情」,它非常的自私。


生物學家理查德·道金森曾表示,「生物體是基因控制的寄宿體,基因通過繁殖,讓自己在代際之間傳遞,達到永生的目的。宿主被基因利用過後,已毫無價值,將迅速衰老死亡。」

基因的本性是自私的,它不在意宿主是否能健康存活

正是這種自私和強烈的控制欲,讓基因顯的非常霸道。如果病毒一上來就將人類團滅了,那麼基因的繁衍理想不就泡湯了嗎?所以它決不允許人類立刻死亡,需要人活著繼續幫其完成傳播繁殖的大業。

這種控制欲一面保護了人類這個「培養基」,一面也壓制調控了病毒的毒性。因為從本質上來說,病毒其實也算是基因的宿主,它的結構雖然很簡單,但是內部卻有由核酸分子組成的基因組。

基因的存在壓制了病毒的毒性

因此在以生存繁衍為第一目標的條件下,病毒會在傳播的過程中越變越弱,畢竟咱們在上文中說了,具備優勢的病毒往往是危害較輕但傳播性很強的。

由此可見,基因的自私在此時也算是起到了一定的正向作用,起碼它的雙向性會使病毒在傳播率和毒性之間達到平衡。甚至有時候,病毒還會就此「放下屠刀,立地成佛」,與宿主達到共存的狀態。

這一點其實很容易理解,畢竟病毒的存活非常依賴宿主,為了能夠生存繁衍,它們應該也是希望宿主可以「長命百歲」的。並且它也沒想過,在入侵人體的過程中,那些副作用對人體的傷害竟然能這麼大。若是能夠從最初的就實現「自我調控」,想必開始病毒「下手」就會輕一些。

由於自身的性質,病毒的存活十分依賴宿主

當然,除了基因的特殊機制,能夠讓人在和病毒的多抗當中獲得喘息之機以外,人體的免疫系統也不是吃乾飯的,它們會和病毒之間展開瘋狂的對抗。


人體的免疫系統也會對抗病毒

咱們以新冠疫情為例,新冠病毒入侵人體之後會讓我們出現咳嗽、發燒等癥狀,但其實這個發燒是咱們人體的免疫系統在啟動「對抗計劃」,終極目標就是殺死病毒,因為從某種角度來說,大部分病毒都是比較怕高溫的

一般來說,免疫系統有兩套對抗病毒的策略,第一套就是阻止它們瘋狂複製繁殖的行為。而在阻止之前,當然是要先找到病毒了。這時樹突細胞和巨噬細胞腦袋上的「Toll樣受體」,就會像天線一樣,接受信號,搜索病毒。

樹突細胞會接受信號,搜索病毒所在的位置

在識別出病毒所在的位置和相關成分之後,免疫細胞就開始生成防禦細胞和干擾素之類的物質,用它們來對病毒展開攻擊。在作戰的過程當中,干擾素還能夠向其他細胞發出警告,提示它們提前做好準備。

第二套策略就是激活大家都熟悉的T細胞和B細胞了,它們倆可以共同構成適應性免疫反應,與病毒之間展開廝殺。

T細胞和B細胞聯合起來,構成適應性免疫反應

總之,咱們身體里的細胞其實還是非常關注我們的安危的,既然它們都這麼的積極,我們在面對病毒的時候就更不能擺爛了,要與它們並肩作戰,積極地配合它們!

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