病毒所留下的印記

多年來，沃爾夫致力于結(jié)合分子病毒學(xué)、生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)和人類學(xué)等方法來研究地球上微生物的生命多樣性。對(duì)于具有如此特異之生命形式的病毒，他提出的一個(gè)問題是：寄宿在地球上幾乎每一種細(xì)胞有機(jī)體內(nèi)的所有這些病毒，有著如此驚人的多樣性和豐富性，難道就只有負(fù)面作用嗎？提起病毒，人們通常會(huì)聯(lián)想到，那是一種微小的致病的病原體;它們的存在，就意味著毒害和破壞。對(duì)人類病毒的大部分研究，也都側(cè)重于病毒的病原體作用。然而，曾獲哈佛大學(xué)免疫學(xué)和傳染病學(xué)博士學(xué)位的美國(guó)科學(xué)家內(nèi)森·沃爾夫不這么看，他認(rèn)為這種負(fù)面偏見不僅影響到我們對(duì)病毒的認(rèn)識(shí)，也影響到一直以來我們對(duì)病毒的研究。

沃爾夫給出的答案是：絕對(duì)不會(huì)！盡管病毒必須感染生命體的細(xì)胞才能完成其生命周期，但這并不意味著它們的命運(yùn)就是引起破壞，我們地球現(xiàn)有的平衡依賴于病毒世界的行動(dòng)，它們的殺滅作用具有深遠(yuǎn)的影響。另外一些科學(xué)家在2006年給出了研究得出的例證：據(jù)估計(jì)，海洋系統(tǒng)中每天有20%～40%的細(xì)菌是由病毒殺死的。這些死亡提供了巨大的有機(jī)物質(zhì)來源，它們向海洋環(huán)境釋放出氨基酸、碳和氮，而在這種海洋營(yíng)養(yǎng)物循環(huán)中，病毒起主要作用。

此外，雖然關(guān)于病毒在調(diào)節(jié)生物多樣性方面的作用的研究還處在起步階段，但基本可以認(rèn)定，病毒有助于維持像細(xì)菌這樣的重要的環(huán)境角色的多樣性，實(shí)際上病毒起著“聯(lián)邦反托拉斯檢察官”的作用，即它可以防止任何一種細(xì)菌變得占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。不止于細(xì)菌，病毒會(huì)在絕大多數(shù)生物身上留下印記，目前所知，多達(dá)8%的遺傳物質(zhì)是病毒帶給我們的。病毒以其超高的突變率和彼此交換遺傳信息的超強(qiáng)能力，推動(dòng)了生物演化之遺傳多樣性，有利于通過自然選擇形成新的基因。

還有研究表明：盡管病毒帶給人類很多恐懼和傷害，但它們中有許多噬菌體，主要感染細(xì)菌，比如我們微生物群落中的那些細(xì)菌。近年來，剛剛開始通過基因組學(xué)揭示這些噬菌體在自然界和我們身體內(nèi)的多樣性和表現(xiàn)形式。但噬菌體作為強(qiáng)效抗菌劑的作用并不神秘。作為細(xì)菌的感染者，噬菌體是地球微生物群體正常和普遍的組成部分。當(dāng)針對(duì)人類病原體時(shí)，它們可以拯救生命。

噬菌體，顧名思義，就是細(xì)菌吞噬者，它本身就是病毒，病毒中最為普遍和分布最廣的群體。噬菌體能與包括人類在內(nèi)的動(dòng)物形成互惠關(guān)系。它們確保把我們的微生物數(shù)量控制在一定范圍內(nèi);作為回報(bào)，我們?yōu)樗鼈兲峁┮粋€(gè)充滿細(xì)菌的環(huán)境，供它們寄生。有科學(xué)家甚至推測(cè)，噬菌體是我們最原始的免疫系統(tǒng)，即動(dòng)物守住微生物進(jìn)入體內(nèi)的最簡(jiǎn)單手段。

美國(guó)耶魯大學(xué)教授卡爾·齊默在2015年出版的暢銷書《病毒星球》中，對(duì)病毒給出了一個(gè)十分公允的評(píng)價(jià)：病毒肉眼不可見，卻在地球生態(tài)系統(tǒng)中非常活躍。它們把DNA從一個(gè)物種搬運(yùn)到另一個(gè)物種，為生物演化提供了新的遺產(chǎn)材料。病毒也對(duì)大量生命體的生存進(jìn)行了調(diào)節(jié)，從微生物到大型哺乳動(dòng)物，無一不受到它們的影響。病毒的作用不僅限于生物，它們還會(huì)影響地球的氣候、土壤、海洋和淡水。放眼演化歷程，不管哪一種動(dòng)物、植物或微生物，它們的演化都離不開這些微小卻威力無邊的病毒。這些病毒和我們共同擁有這個(gè)星球——所謂“病毒星球”。

我們對(duì)于這個(gè)星球上病毒的多樣性、豐富性及其生態(tài)意義的認(rèn)識(shí)，其實(shí)才剛剛起步。