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。
蜜蜂与植物之间的协同进化
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。与此同时，不能适应这种毒素的动物往往就会死亡，但是有的则逐渐进化出了解毒的能力，于是，动物自身遗传性状的改变就是由植物遗传性状的改变而导致的。我们人类可以吃巧克力，但是，狗却不能大量食用巧克力，因为巧克力当中含有可可碱，我们人类是杂食性动物，在漫长的进化岁月里，已经适应了可可碱这种生物碱了，而狗是肉食性动物，它们不怎么接触植物，可可碱对于肉食性动物来说往往是有毒的。
可可树
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。1987年，美国人在美国亚利桑那州的一个沙漠里，建造了一个人工生物圈，当时被美国人认为是继登月计划之后最激动人心的一个科学工程，这个人工生物圈是未来人类移民外星球的实验基地，“生物圈2号”内部有热带草原、热带雨林，还有沙漠、海洋、沼泽等等，然而，这个人工生物圈在后来的运转过程中，总是不断出现问题，首先是氧气与二氧化碳浓度发生了剧烈的变化，氧气浓度以每个月0.5%的速度下降，最后，导致氧气含量降低到不适宜人类居住的程度，科学家不得不从外界注入氧气，以维持这个生物圈的运转，与此同时，大量的授粉昆虫也灭绝了，而蚂蚁和蟑螂却大量滋生。“生物圈2号”后来虽然经过了改善，但是，整体而言，运转效果不是太理想，因为人类对于大自然的未解之谜知之甚少，人力难以复制大自然的生物圈。
生物圈2号
“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。
已经被人类消灭的天花病毒
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。
位于南极的企鹅，鸟类可以生活在地球最寒冷的地方
鸟类生出鸟蛋以后，离开巢穴，鸟蛋有可能被其他的动物吃掉，这是十分的危险，而哺乳动物将后代放在体内培育，其实也不是很安全，因为怀孕以后的哺乳动物因行动不便，有可能被其他生物吃掉，甚至出现流产。孵蛋其实已经解决了气候转冷的问题了，为什么还要进化出胎盘呢？这个问题，好像与自然选择没有多少关系。如果哺乳动物没有胎盘，依靠孵蛋来繁育后代，也不会被自然选择所淘汰。事实上，地球上真的有孵蛋的哺乳动物。
鸭嘴兽
地球上现存的最原始的哺乳动物是单孔目动物，最典型的单孔目动物就是鸭嘴兽，鸭嘴兽是靠产卵来繁殖下一代的，它们先将蛋产下来，然后放进育儿袋内，由自身的体温来孵蛋，这种动物本应该归类为鸟类，为什么还将其称之为“哺乳动物”呢？因为鸭嘴兽将蛋孵化出来以后，会用自身的乳汁哺育幼崽。鸭嘴兽的这些特点，有点类似于鸟类到哺乳类动物的“过渡”。那么，生物进化出胎盘究竟有什么难度呢？
成千上万的细菌和病毒在寄生在人类的身上，这些细菌和病毒会被人体的免疫系统识别，人类的免疫系统对于外在的物体是有排异反应的，胎儿可以看作是人体内最大的“寄生虫”，胎儿的血型、基因与母体是不一样的，人体的免疫系统为什么不会去攻击胎儿呢？人类怀孕以后为什么没有排异反应呢？植物一般是通过进化出毒素来杀灭真菌和细菌，脊椎动物一般是通过自身的免疫系统来攻击寄生生物，哺乳动物想要把胎儿放进自己的体内，面对的最大的问题就是如何能够为胎儿提供营养的同时，又不让免疫系统去攻击胎儿。这就需要母体和胎儿之间能够进行营养交换，而互不干扰。
哺乳动物都是在体内培育后代
6500万年前，恐龙灭绝了，恐龙灭绝之后，哺乳动物兴盛了起来，但是，哺乳动物并不是在恐龙灭绝之后突然出现的，哺乳动物的祖先还与恐龙同时生活了一段时间，哺乳动物的体型在恐龙时代都非常的小，有点类似于现在的鼩鼱，它们的身上长有毛发，拥有乳腺，是恒温动物，但是，却没有胎盘。哺乳动物的祖先利用内源性逆转录病毒的DNA片段进化出了胎盘。
20世纪的90年代，科学家发现了一种名为“HERV-W”的人类内源性逆转录病毒，这种病毒中的一个基因能够合成合胞素，合胞素这种蛋白质存在于人类的胎盘里。人类的胎盘上有合胞素，其他的哺乳动物的胎盘内也有合胞素，合胞素有什么作用呢？科学家做了一个实验，将小鼠的合胞素基因删除了，结果被删除了合胞素的小鼠的胚胎没有一个顺利发育出来，全都死掉了。合胞素能够使得胚胎粘住母体，并且从母体内部获取营养，这种病毒蛋白成为了哺乳动物进化出胎盘的关键。没有病毒，也许哺乳动物的进化就是另外一番景象了。
人类的胎盘
科学家进一步提出假说认为，在1亿年前，哺乳动物的祖先被一种内源性逆转录病毒所感染，这些祖先利用了这种病毒DNA的某个片段，从而具备了制造合胞素的能力，并进化出了胎盘。
什么叫做“内源性逆转录病毒”呢？就是说这种病毒是我们身体内部的病毒，大部分脊椎动物的基因组中都能找到内源性逆转录病毒的DNA片段，我们人体有8%的基因是内源性逆转录病毒的DNA片段。当然，这些病毒可能是在几百万年前入侵人体的，经过漫长的岁月，它们的大部分DNA已经不复存在了，只留下了一些片段被人体所利用。因此，病毒一方面会入侵动物，另外一方面，动物也有可能利用病毒的DNA片段为自己服务。从这个意义上来说，没有病毒，也许就没有哺乳动物，没有哺乳动物，就没有我们人类。
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。单细胞生物只有一个细胞，多个细胞组合在一起就特别的消耗能量，没有氧气，就没有多细胞生物，我们人类每时每刻都在呼吸，获取能量，但并不是每时每刻都在吃饭，这说明氧气作为一种能量，比食物还要重要，如果没有氧气的话，地球上不可能出现多细胞动物，我们也无法在地球上如此的活跃。
蓝藻
多细胞动物需要氧气，但是，氧气也不能太多，如果氧气含量过高的话，那地球经常发生火灾，甚至是随便摩擦一下手掌，周围都能着火。氧气不能被无限制地制造，这里面就涉及到氧气和二氧化碳比例调节的问题，即全球的碳循环问题，海洋中的病毒数量非常多，它们每天能够杀死海洋中15%至40%的细菌，这些细菌死亡之后，碳元素就被释放了出来。
如果没有病毒攻击蓝藻，水面会发生水华
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。
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