如果说,新冠病毒是人类的敌人,我想没有一个傻子会反对。
但是,如果说病毒就一定是人类的敌人,那可就太冤枉它了。这个词拆开后任何一个字对中国人来说都避之不及,但是它本身未必一定是贬义词,尽管我们常常认为如此。
没错,病毒也有好坏之分、敌友之辨。
但要想真的了解病毒到底什么时候好,什么时候坏,什么病毒是敌,什么病毒是友,还得先从病毒的起源说起。
众所周知,当人类存在利益交换时,数学这门学问就产生了。同样的,当人类追逐利益的时候,也驱动了生物学的发展,而病毒,在生物学中有着举足轻重的地位。
烟草会给政府带来巨大的利益,没有人会反对吧?如果烟草生病了,某些人会不会着急?着急怎么办?找人研究吧!
于是,德国化学家迈尔展开了1.0版本的实验研究:他先把患病的烟草叶片在研钵中研碎,再将研磨出来的叶片汁液注射到健康的烟草叶脉中,结果原本健康的烟草同样出现了花叶病。看着很专业,但是好像没卵用,只能说明烟草花叶病能传染,但是感染源是啥咱也不知道。
当烟草花叶病在1887年扩散到乌克兰的时候,乌克兰烟农叫苦不迭,于是向附近的老大哥俄罗斯(真是此一时彼一时)求助。俄罗斯还真就派出了一个科研专家(伊凡诺夫斯基)协助调查。
伊凡诺夫斯基重复了迈尔的实验,但是唯一不同的是:他有外挂,即陶瓷过滤器,它的作用是过滤细菌。但是,他却发现过滤后的液体仍然具备感染能力。(当时只有细菌的概念,没有病毒的概念)既然不是细菌,那,一定是细菌的排泄物了,伊凡诺夫斯基在擦屁股的时候灵机一动地想到。
最后,在中国忙着进行戊戌变法的日子,有个叫贝耶林克的荷兰生物学家针对烟草花叶做出了3.0的实验。他发现,注射后的烟草花叶仍然具备感染能力,这说明其中肯定存在着某种活性物质,而非所谓的排泄物。那活性物质叫啥嘞?算了,就叫virus(病毒)吧!于是,病毒就这样诞生了。
当病毒诞生之后,生物学中的孪生兄弟细菌和病毒在生物学家眼里突然复杂了起来,毕竟,先有鸡还是先有蛋的旧问题还没解决,先有细菌还是先有病毒的新问题又诞生了,因为这直接关乎到病毒的起源问题。
等等,你也没说病毒是敌是友啊?别急,船到桥头,自然直、直、直。
和鸡与蛋的逻辑非常类似,早期生物学家也一直想弄清楚到底是先有细菌还是先有病毒,说实话,直到现在也没搞明白。
退化起源假说认为,既然病毒必须寄生在细菌体内,也就是说,没有细菌哪来的病毒?所以,病毒肯定是由细菌退化而来的。而自主起源假说则辩驳,病毒的结构比细菌简单太多,而世间的事物都是由简单进化到复杂的,所以是先有病毒,后才有细菌的。最有趣的还是逃逸假说,它觉得病毒是从细菌中逃出来的一小段核酸,如离家出走般去寻找新的归宿。《进击的病毒》一书中,对每种假说的论据都进行了详细地论证和解说,非常精彩。
了解又好像没完全了解病毒的起源之后,生物学家又提出了一个新的问题:细胞是怎么一步一步变得更加复杂,逐渐演变成多细胞结构,最终形成这大千世界的各种形形色色的生物的?
答案你可能已经猜到了,没错,正是病毒这玩意。
因为病毒需要宿主,而只有复杂(能充分地提供营养)的宿主才能给病毒更好的生活条件。所以病毒一边简化自己,一边又驱动自己的宿主变得更加复杂,真核细胞就是病毒驱动的结果。
仅仅单个细胞变得复杂还不够,和人一样,细胞也会抱团取暖,于是,多细胞生物就产生了。多细胞生物产生大致有两个原因。
首先,细胞越多,容错率就越高。也就是说,哪怕单个细胞出了问题,也不影响整体的功能。人体每时每刻都在新陈代谢,会有无数个细胞走向死亡,但是对人体本身来说,却没有任何疼痛的感觉。
其次,细胞组团之后,也会出现跟人类一样的分工现象,各司其职,如此也能大大提高抗病毒的能力。比如,在人体中,免疫细胞就是专门干抗病毒的活。
说到这里,大家是不是已经觉得,如果没有病毒的刺激和驱动,人类也就不会形成了?因为人类本身就是一种多细胞生物。
等等,这还不够。
要想让人类稳定地生存在这个地球,有一样功能必不可少,那就是有性生殖。
有性生殖为什么会形成,也是让生物学家头疼的问题。因为相对于无性生殖(只用无限复制就可以了)来说,有性生殖的效率太低了,这不符合进化的原则。人类现在费劲巴拉地生一个娃,某细菌都不知道传了几万亿代了。
德国著名生物学家魏斯曼认为,有性生殖更有利于产生新的突变,对个体发展也许没用,但是对整个群体来说则提高了生物多样性。但是,这也太理性了,细胞都是自私的,只会考虑自己的利益,可想不到这么远啊!
而纽约州立大学的威廉斯则提出了彩票假说:无性生殖就像买了很多同号码的彩票,而有性生殖的每一张彩票都不同,虽然彩票数量少了一半,中奖的概率却比无性生殖大得多。要想让后代得中自然选择的大奖,生物就应该制造不同的后代,而不是相同的后代。如果根据彩票假说的预测,生态环境越是恶劣多变,有性生殖就应该越普遍,因为大家都需要用有性生殖制造能够中奖的优秀后代。但是事实恰恰相反,高纬度高海拔地区挤满了无性生殖的生物。
既然如此,又到了遇事不决,病毒解决的时刻了。
在这里插播一个故事:在《爱丽丝镜中奇遇记》这本书中,爱丽丝在幻境中遇到了国际象棋中的红色皇后,她正在不停地奔跑,并气喘吁吁地对爱丽丝道出了自己的苦衷:“你只有拼命奔跑,才能停留在原地不动。”
我们看到的故事是故事,而美国芝加哥大学的古生物学家瓦伦把它带到了生物学中,提出了著名的“红色皇后假说”:当某种生物的适应性不断提高,导致这种生物数量大幅增加时,它们就会对其他生物造成巨大的压力。为了生存下去,其他生物也必须做出相应的改变,相当于红色皇后不停地奔跑,实际上生存能力并没有显著提高,维持在原地不动就是胜利。这跟我们中国的一句俗语一个道理:逆水行舟,不进则退。
把这个假说嵌入到有性生殖中,也就是说,生物需要不停的变异,才能保证不被病毒消灭净尽,而有性生殖就是保证变异的根本手段。
打个比方,谍战片大家应该都看过,地下工作者总是不断地变化自己的身份,才能不被特务认出,因为特务每天也不闲着,他们也在忙着甄别地下党的身份。
所以说,不是人类想成为人类,而是病毒帮助我们成为人类。如果没有病毒,我们现在可能还是微生物。不是可能,是一定。这时候,您还觉得病毒一定是我们的敌人吗?
本文创作灵感来自书籍《进击的病毒》,豆瓣评分9.2分。