病毒与人类的关系

今天我们来讲一讲“病毒进化论”，1964年，美国生物学家彼得·雷文和保罗·埃利希提出了“协同进化”的假说，他们认为动物与植物之间可以相互促进自身的进化，即一个物种的遗传性状的改变可能是由另外一个物种的遗传性状的改变而导致的。关于“协同进化”的假说，其实并不难理解，比如，植物与动物之间就存在“军备竞赛”，植物不甘心自己被动物吃掉，于是自身的体内就逐渐会产生一些化合物（通常是毒素），让动物吃起来感到不爽，甚至是中毒，拥有这些化合物的植物，就不会被动物轻易吃掉，并有了生存优势，种群迅速扩大。植物与动物之间存在协同进化，那么，病毒与动物之间是否存在协同进化的问题呢？

第一：人工生物圈为什么会失败？我们在日常生活中听到病毒和细菌，往往觉得它们都是有害的，其实，大部分的细菌和病毒对人类是无害的，我们之所以觉得病毒和细菌很可怕，是因为有一些病毒和细菌能够引起疾病，能够引起疾病的微生物，往往会格外引人注目，而大量的不会引起疾病的微生物则被我们忽略了。地球的生物圈其实可以看作是一个超级生物体，科学家将其称之为“盖娅”，生物圈本身可以实现自我调节，从而让地球变得更加适宜生命居住。如果我们在太空的宇宙飞船内或者在火星上的一个密封系统内，模拟一个人工生物圈，那么，这个生物圈会不会维持运转呢？一旦这个人工生物圈能够维持运转，我们人类就可以移民到外太空了，而且还不会消耗地球自身的资源，这就是著名的“生物圈2号”实验。“生物圈2号”的实验其实告诉了人类一个道理，那就是地球上的任何一种生物都是有其存在的道理的，它们在生物圈中扮演着非常重要的角色，我们把生物圈看得太简单了。病毒作为生物圈的一个组员，也必然有它的作用。

第二：病毒是如何促进生物进化的？美国知名科普作家卡尔·齐默在《病毒星球》一书中认为病毒将毁灭与创造的完美的结合在了一起，它们一方面是致命的，另外一方面也赋予了这个世界很多的创造力。如何理解这句话？其实归根结底，就是病毒在地球生物圈当中是一个非常活跃的存在，它们能够将DNA从这个物种转移到另外一个物种，我们以哺乳动物胎盘的进化为例来说明这个问题。早在恐龙生活的年代里，哺乳动物和鸟类实际上已经诞生了，恐龙灭绝以后，鸟类和哺乳动物占据了新的生态位，迅速发展壮大，因为随着地球气候的转冷，哺乳动物与爬行动物相比，更具有优势，它们的体温是恒定的，当气候出现明显的四季变化时，哺乳动物与鸟类能够广泛分布于地球之上，而爬行动物一般只能在低纬度地区生存。但是呢，哺乳动物比鸟类还有一个优势，那就是拥有胎盘。鸟类是产卵的，鸟类生育后代，大部分的工作是在体外进行的，即孵蛋。爬行动物和两栖类动物甚至都不需要孵蛋，直接产卵，利用自然界的热量孵蛋。而哺乳动物生育后代是在体内进行的，哺乳动物的幼崽刚生出来的时候，其实并不比鸟类高级，仍然需要母亲和父亲的照顾，并没有独立行动的能力。

第三：病毒在生物圈的作用。病毒在多大程度上促进了生物的进化呢？关于这方面的问题，仍然有待于科学家的进一步研究，我们现在所知道的，只是冰山一角而已。接下来，我们简单讲一讲病毒在生物圈的作用。在太阳系，地球以外的各大行星几乎都是没有氧气的，地球形成的早期也没有氧气，最早进行光合作用的生物，其实不是植物，而是蓝藻，蓝藻是一种细菌，里面含有叶绿素分子能够通过光合作用并产生氧气，它们利用太阳的能量，生产出了大量的氧气，改变了地球大气层的结构，使得地球从无氧的环境变成了有氧的环境，氧气的到来使得大量的厌氧生物（主要是指细菌）灭绝了，为多细胞生物的产生创造了有利的条件。

科学家甚至在地球的海洋里找到了一些病毒，这些病毒携带了光合作用的基因，也就是说病毒的基因可能也参与了光合作用。总之，病毒可以在不同物种之间游离，起到传递基因的作用，在生物演化史上，病毒就相当于一个“生物补丁”，病毒与动物之间可能也存在一个“军备竞赛”的问题，深刻影响了动物的进化。当然，我们也不能过分夸大这种生物补丁的正面作用，毕竟有的病毒还是有害的，为宿主带来了很多的不良后果，有一些病毒甚至是致命的。因此，从某种意义上来说，病毒真的是将毁灭与创造完美结合了，如果病毒只有破坏作用，只会对宿主产生危害，它们也不可能存在到今天。