生命起源,先有病毒還是先有細胞?

病毒是非細胞形態的生命體,他的生命活動只能在細胞內。因此,病毒與細胞的起源上的關係一直是人們很感興趣的話題。

生命起源,先有病毒還是先有細胞?

我在看紀錄片《非典十年祭》的時候,看到有些評論認為,病毒是人類的祖先,細胞是由病毒進化而來的。他們的觀點認為:從生物大分子→病毒→細胞,從簡單到複雜,一步步的進化。

在半個世紀前,這種觀點確實佔據優勢。過去長期認為病毒是生物與非生物之間的橋樑,病毒具有生物與非生物的兩重性,按照這個邏輯推理,顯然是生物大分子先組裝成病毒,再由病毒進化為細胞。

然而,由於病毒的寄生性,所有病毒必須在細胞內增殖,所以沒有細胞的存在,很難想象會有病毒的存在。因此病毒的起源不可能先於細胞

生命起源,先有病毒還是先有細胞?

目前,第②種和第③種觀點比較容易接受。在生物起源的過程中,由生物大分子分別演化出細胞與病毒這兩種不同類型的生命體。但是由於尚不能發現病毒的化石,因此,第③種觀點,即病毒是由細胞或細胞組分演化來的假說,得到了更多實驗結果的支持:

1、原核細胞中,DNA分子的附加體(episome)可以整合在細菌染色體中,也可以以質粒形式在細胞中複製,這與病毒λ噬菌體行為類似。

2、真核生物中,大多存在反轉錄轉座子(PS:轉座子為染色體上一段愛亂跑的基因),他們的兩端的重複序列,其結構與細胞基因組上的反轉錄病毒十分相似,二者可能有相同的起源。

3、根據已有測序結果發現,有些病毒的核酸與哺乳動物細胞DNA某些片段的序列十分相似。比如說癌基因,因為細胞原癌基因與反轉錄病毒的病毒癌基因具有相似的序列,從而普遍認為病毒癌基因起源於細胞癌基因。

生命起源,先有病毒還是先有細胞?

由此推測:病毒可能是細胞在特定條件下“扔出”的一個“病毒基因組”,即具有複製與轉錄能力的DNA或RNA。

而一些結構複雜的大型病毒,如痘病毒很可能是細胞退化經長期演化而來,不同種類的病毒可能有不同的起源途徑。

生命起源,先有病毒還是先有細胞?

痘病毒,為病毒粒最大的一類 DNA 病毒

參考文獻:

翟中和細胞生物學(第四版)


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