在生态平衡中,病毒的意义是什么?

物理新视野



病毒是影响全球生物循环和驱动微生物进化的重要微生物捕食者,尽管它们的影响常常被低估。病毒在附着遗传物质并将其转移到宿主细胞后会繁殖。宿主的细胞机制随后被重新导向制造更多的病毒,并在大多数情况下导致宿主细胞死亡。病毒已经发展出利用宿主蛋白质来进行自我防御,并将新陈代谢从宿主转移到病毒。

目前,人们认为大多数病毒是感染细菌的噬菌体,但古细菌和真核病毒肯定是大多数生态系统的重要组成部分。由于大多数生态系统中游离病毒的平均半衰期是∼48 h。病毒捕食能够将微生物数量维持在低于系统承载能力的水平,因此在控制微生物群落中发挥着重要作用。


关于病毒在自然环境中的作用,我们的许多知识来自对海洋微生物群落的研究。在世界海洋中,大约一半由光合作用产生的有机物支持新的异养微生物的产生(两者都是细菌和古细菌)。然后病毒和原生生物杀死大致相同比例的这些。溶解的细胞变成可被其他异养细菌利用的溶解有机物。病毒及其微生物猎物在海洋沉积物中也极其多样、丰富和活跃。此外,病毒通过杀死硅藻、甲藻和蓝细菌以及释放营养物质。因此,病毒可以解释海洋碳循环中非常重要的一部分。

病毒似乎无处不在,在任何有生命存在的环境中都有报道,从淡水到撒哈拉沙漠。然而,对于病毒在大多数生态系统中的生态作用知之甚少。在土壤中,可能是地球上最大的生物圈,大多数病毒研究都集中在估计它们的丰度和分类上。病毒在一些最恶劣的环境中也很常见,从温泉至高盐度水域。在许多这样的极端生态系统中,病毒是唯一已知的微生物捕食者。


对自然群落和人工生态位的宏基因组分析表明,病毒是极其多样和新颖的。例如,1 kg的海洋沉积物可能含有超过一百万种不同的病毒类型,而200升的海水可能含有大约5000种病毒类型。人类肠道中可能至少有1000种不同的病毒。这些病毒携带的绝大多数遗传物质完全没有特征,自然病毒群落可能代表了地球上最大的未被探索的遗传信息空间。对血液的宏基因组学分析也表明,健康人携带许多新的未知病毒,包括噬菌体对已知人类病原体。这些病毒对人类健康的影响目前尚不清楚,但我们预计在未来几年内,这一领域的研究将会激增。

除了对生物地球化学循环的影响之外,病毒还通过抗感染微生物的自然选择和横向基因转移来驱动微生物进化。许多病毒是菌株特异性捕食者。因此,当一种特殊的微生物菌株在一个系统中占据主导地位时,它的病毒捕食者会以指数方式扩张并杀死它。这将为另一种微生物菌株的生长留下一个空间,这种菌株随后会被另一种病毒杀死。这意味着一个系统中占优势的微生物物种将不断地被翻转。这种“杀死赢家”假说可以解释观察到的微生物多样性和群落结构的变化。


病毒也是宿主之间遗传信息的重要交换者,因为它们将基因组注入宿主细胞。例如,大多数完全测序的微生物基因组都含有原生序列。前病毒是将基因组整合到宿主基因组中并随宿主复制的病毒。大多数原病毒可以在以后变得活跃,并最终杀死它们的宿主。许多前病毒也表达基因,这可以显著改变宿主细胞的表型。大多数环境压力霍乱弧菌例如,在感染携带霍乱毒素的原病毒之前,它们不是人类病原体。前病毒的获得和丢失是横向基因转移最常见的机制之一。

病毒也将生态上重要的基因从一个宿主转移到另一个宿主。这些病毒在感染过程中表达这种基因和其他光合作用基因,并被认为使用光合作用蛋白来保持宿主细胞存活并在感染周期中产生能量。然而,在某些情况下,当病毒将该中心基因从一个微生物菌株转移到另一个菌株时,重组事件可以将病毒基因的一部分并入宿主。这一事件可能同时使病毒基因组失活,使宿主在感染中存活,并改变宿主的基因型。另一个有趣的例子是神经酰胺产生的鞘脂生物合成基因从球粒鞘水平转移到它们的病毒。这些基因可能与触发程序性细胞死亡有关。这些例子表明,病毒不仅是水平基因转移的载体,而且基因转移还会影响微生物宿主和病毒的进化。

病毒不仅能把基因从一个有机体转移到另一个有机体,还能在生态系统之间转移遗传物质。已经发现一些病毒序列在生物圈中无处不在地传播。也有证据表明,来自一个环境的病毒可以成功地感染和复制来自不相关环境的微生物。这些结果支持了病毒可以在世界范围内移动,并在生态系统之间移动基因。类似地,最近对人类粪便样本中的核糖核酸病毒的研究表明,植物病毒能有效地通过人类肠道,并与种子一起传播。这样,病毒可以利用动物从一个地方移动到另一个地方。

微生物死亡的程度取决于它们对病毒感染的易感性,然而许多微生物对感染有抵抗力。不同程度的抗性和易感性可能是促进宿主和病毒在自然界长期共存的因素之一。然而,对环境宿主——病毒系统中的抗性机制和动力学知之甚少。

随着测序成本的下降,越来越多的比较基因组学研究正在进行,并且揭示了在不同时间和不同地点在同一宿主上分离的病毒之间惊人的相似性表明,如果环境被充分采样,我们将最终了解自然界中存在的病毒多样性。显然,病毒基因组不是静止的,如上所述,它们的进化受宿主和病毒之间基因转移的影响,以及病毒之间的突变和重组。


在过去的十年里,环境病毒学领域令人兴奋的新发现引领了细菌病毒研究的复兴。此外,发现明显不同的古生菌病毒为病毒研究的一个全新领域打开了大门。尽管已知的古细菌病毒在形态类型和基因组方面都显示出异常程度的多样性,但这仍可能是一种低估:它们目前是生物圈中研究最少的组成部分,并且仅从有限的生境中分离出来(几乎完全来自地热和高盐环境)。

尽管最近对环境病毒的兴趣越来越大,但我们的知识仍然很少。我们仍然只触及全球病毒多样性发现的表面,对全球病毒基因库中大多数基因的功能及其在与宿主相互作用中的作用知之甚少,仍然在努力理解病毒对生态和进化过程的影响。未来十年在这些方面大有可为。


军机处留级生


这个问题好

让我想起了高中学的生物!

每一个地方肯定要维持生态平衡的

而且这次病毒刚开始易感染的是老人对吧

我国老龄化严重,是我从小背到大的,从地理到政治,都说老龄化严重

这个病毒带走了不少人的生命

疫情也快过去了

带给了我们不少东西


码字的小柠檬精


这问题远超我个人的认知能力,实在没有答案,生命,尤其是意识的“秘密”,个人是十分费解的,生命起源的问题没有答案之处太多,模拟当初地球环境,也并没有生命的诞生,抛开第地球呢?生态平衡又是怎样平衡?我也是一头雾水。尽量回答一点自己的看法。

①②有机无机原本是人的定义,如果按照物质守恒,原子总数是守恒,也只能说是“相生相克”了,光合作用可以让无机物生成有机物,有机物的燃烧,酶解,腐败过程中也会有无机物产生,具体说谁有利谁制约,个人不知道。

③④就我个人掌握的那一点点东西也不明所以,比如白细胞可以追杀病菌,白细胞有意识吗?在我看来很神奇,神奇就说明我不懂,有些尴尬,细菌自己也足够复杂,益生菌,致病菌是根据对人的利害关系区分的,实际上太多菌对人有什么作用未可知,我想食品要求菌落总数,实际上也是无奈之举吧?病毒就更奇怪了,它是不是生物?是没有答案还是说它就是“另类存在?”。我更回答不了什么了。

不能不懂装懂,生物工程方面,个人实在文盲一样,嘿。抱歉抱歉。


程俊杰70559097


这个问题包含的信息比较广泛,涉及到很多方面的问题,但我们只需要了解病毒、细菌、细胞、生物体之间的区别和关系,以及它们都是如何生存进化的?这个问题就会很清楚,病毒这玩意到底像干嘛?杀死宿主对它们来说似乎并没有好处!坚持看完本文,会解答你很多疑问。

让我们先来看看细菌的特征

首先细菌是细胞,我们认为它是活的,有生命的生物体,每个细菌都是由一个完整的活细胞组成,外层有刚性的细胞壁可以为细菌带来各种各样的形状,内部是一层质膜,这是一层薄薄的膜,它保持细胞的完整,并将细胞内的物质与外界隔离,细胞的内容物由大量不同的物质组成,包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、DNA、水等等,这些物质统称为原生质。在DNA的控制下细胞内几乎每时每刻都在进行各种各样的生化过程,而正是这些正在进行的过程才导致了细胞的“存活”。

因为细菌是活的,所以可以被杀死。任何可以永久性地打断正在进行的生化过程的物质都会杀死细菌。例如,温度太热或太冷可以杀死它,有毒化合物可以杀死它,撕开细胞膜会杀死它。因为细胞是活的,它也可能会被饿死。在细胞内进行的生化过程需要能量,如果细胞耗尽能量,那么细胞就会死亡。

尽管细菌是单细胞生物,但它们的细胞比人类身体细胞更小、更简单。事实上,细菌细胞比其他生物的细胞要简单得多,甚至比其他单细胞生物的细胞也要简单得多。因此,在现代生物分类系统中,它们是最简单的生物。

综上所述,细菌就是最简单的单细胞生物,它们是活的生物体,需要吃饭、消耗能量、拉粑粑,只要有食物环境合适它们也可以生活在外面,也可以寄宿在生物体内,它们不会伤害人体的细胞,就是需要获取能量来生存。例如人肚里的大肠杆菌,它们帮助我们消化,顺便获得一些能量供自己生存,互惠互利和平共促。

但有些细菌天生比较霸道,不顾宿主的死活疯狂获取能量无限繁殖,或者分泌排泄物会对宿主造成伤害,于是我们就生病了,但是细菌它是活的,是细胞,我们可以用化学物质切断它不部分功能,来杀死它。所以细菌相对来说比较温和,它们有好有坏,就跟我们人一样,有坏人有好人。它们也是自然界的一部分,可以和其他细胞、有机体很好地共处。

病毒这玩意就有点不讲道理了

病毒和细菌很不一样,也就是说它们和细胞很不一样,病毒通常只是包裹在蛋白质保护层中的DNA或RNA片段。正如细菌细胞比人类细胞小得多、简单得多,病毒也比细菌小得多、简单得多。病毒没有原生质(也就是所谓的细胞膜、细胞器,你可以认为它就是个穷光蛋,除了遗传物质外什么都没有)。因此它没有持续的代谢过程,它不消耗食物,也不排废物,也没有所谓的挨饿。与细菌不同,病毒不能自行繁殖。事实上,在病毒遇到到合适的宿主细胞之前,它只是一个完全惰性的粒子,除了DNA或RNA的片段外,它没有任何与生物相关的基本特征。

然而,病毒有两个非常重要的特征,这使得它变得非常强大:

病毒外层的蛋白外壳其实什么用都没有,专门是用来骗宿主细胞与其受体发生结合,然后病毒的DNA或RNA就会悄悄溜进细胞内,并劫持细胞。

入侵的DNA或RNA就会改变被劫持细胞的代谢活动,把细胞变成了制造更多病毒颗粒的工厂。

因此,病毒不仅仅是一个简单的遗传物质,而是一个能够劫持活细胞的遗传物质。而且病毒不需要包含运行被劫持细胞所需的所有遗传信息。它只需要足够的DNA或RNA来改变细胞的活动。这里可能你不太懂,我们举个例子!

就像劫持油轮的海盗一样。海盗们一般会乘坐一艘破旧的小船,甚至是橡皮艇靠近巨大的邮轮(一看就是穷光蛋),一旦海盗登上游轮,他们不需要知道如何去操纵船只,只需强迫船长和船员服从他们的命令就行了。同样地,病毒中的DNA或RNA会接管被劫持的细胞,它们不需要知道怎么通过细胞的能量和复制工具来复制自己,只需要强迫细胞这样做就行了。

细胞被劫持以后会制造更多的病毒颗粒,而病毒颗粒并不满足与待在一个细胞里,新产生的病毒需要一种方式来逃离宿主细胞,以便感染其他细胞。有一些病毒,没有逃离宿主细胞的有效机制,直到将细胞撑破,杀死细胞释放出大量的病毒。而有些病毒会溶解细胞膜发生逃离。

现在让我们回顾一下细菌、病毒和细胞之间的一些关键区别。

细菌是一种微小的生物,由一个简单的活细胞组成。因为它是活的,所以它消耗能量,因此它需要食物能量来维持生命。细菌已经进化出无数种不同的生存方式,也就是说,通过各种方法来获取食物,并去破坏有机体的细胞,因此只有一小部分细菌种类会导致疾病。另一方面,病毒没有生命,它们本质上只是DNA或RNA的碎片。在它劫持一个合适的宿主细胞之前,病毒粒子是完全惰性的。病毒繁殖的唯一途径是从易感物种那里劫持一个活细胞,甚至劫持一个细菌。

那么病毒的意义是什么?杀死宿主细胞,对它有什么好处?

病毒可以说是和原始细胞一起在地球上进化的,其他的细胞都往更复杂、更先进、更高级、更文明的方向发展,而维度病毒选择另外一条进化的路径,这完全是一种进化上的倒退。而它们选择的生存方式就是寄宿各种易感细胞,甚至连细菌都不放过,这就是它们选择的生存方式。

就像电脑病毒一样,正常的程序代码就是一个很好用的软件或者游戏,而另外一个代码就是病毒,它被人写在纸上只不过是一串数字而已,但只要进入主机就会劫持电脑,复制自己,并通过网络传播到下一台电脑。

我认为,病毒劫持细胞的生存方式就是它存在的意义,在生命刚进化的时候,细胞有自己的生存方式,通过获取外界的能量来供自己繁衍,而病毒又通过劫持细胞来复制自己。无非就是大自然进化出来的不同生存策略。

至于病毒为何要杀死宿主呢?这其实也不是病毒的意愿,甚至它根本都没有这样的意识。在进化和繁衍的角度,病毒的目的并不是杀死任何寄宿的细胞或有机体,你想一下,任何可以在短时间内杀死宿主的病毒主要要被灭亡,对不?它只有寄宿才能繁衍才能传播。而现在地球上存在的大部分病毒就是从宿主、到中间宿主再到人类的。

这说明病毒在漫长的演化中,已经和部分宿主和谐共处了。只是它被不幸传染到其他宿主,而新的宿主在基因上并不适应这样的病毒,才会发生强烈的反应、致病、死亡。就像有些病毒在蝙蝠身上好好地,到人身上,我们就适应不了。

最后我再举个大家都熟知的例子!澳大利亚曾经野兔泛滥,为了除掉这些兔子,人们就为兔子准备了一种以前它们身上从未有过的病毒叫黏液瘤病毒,起初确实很有效果,兔子进化都快团灭了,谁知随之兔子的繁衍基因的突变,居然适应这种病毒了。又开始大量地繁殖。


布衣学堂


在生态平衡中,病毒的意义:

1,病毒是保护物种延续及发展的重要因素,一个蝙蝠身上携带数万种病毒,然而蝙蝠却安然无恙,也许这些病毒就是为蝙蝠而生,蝙蝠因为这些病毒,才会让人敬畏!蝙蝠也能更加保护好自己。

2,这次冠新病毒的横行;

1)或许是人类触碰了大自然的底线,也许是大自然对人类发出的警告。病毒究竟源头在哪?为什么会流入人间?至今也无法解释。

2)冠新病毒本不属于人间,人类更经受不起冠新病毒的折腾。若病毒离开了宿主,病毒也活不了!这种强行的融合,最终只有两个结果,要么消灭病毒,要么和病毒同归于尽。

3,大自然中,各种动物携带的病毒数不胜数,唯有和平共处,才保人类安宁,若有其中的一个物种被人类灭绝,必然会造成自然生态的失衡,不知要发生什么未知的灾难。

鸟儿天上飞,鱼儿海里游。多美的画面!不需要太多的亲密接触,更不能打扰它们的生活。听着鸟儿的歌唱,远远的看着海上飞跃的巨鲸,就这样简单的欣赏着,敬畏着,挺好!保持一定的距离其实也是一种美好!


松下思妤


你若有能力看得懂下面小短文=你就可以自问自答了!

若你无论如何都无法理解此短文=那就请你彻底放弃这种寻问吧!

附:

《病毒喜欢坑害什么人?》

2020.3.15

当今地球上存在的7476种病毒都是属于专业坑害弱小的邪恶成瘾性专业户(不论是人类还是哪种动物植物)为生的物种!

所以在地球上做人最好选择做正义之人,尽量少做邪恶又弱小之人,不然被某种病毒直接盯上实施精准攻击就一定是大概率事件,决不是小概率事件!

正如中国古话"不做亏心事,半夜不怕鬼敲门"!

做人不干亏心事,哪有可能会恐惧病毒寻上门呀?凡是很恐惧被病毒干倒的人物=肯定是日常干了不少亏心事的必然会产生的合理情绪.

病毒更不会理采热心于干亏心事的人物戴了什么品牌的高帽耶,全是一律以当事人是否坚持邪恶又是本质上的弱小为原则实施攻击!

因为这世上的因果报应从来不会虚幻,所有的虚幻全是人们的偏见邪见垃圾见罢了.

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宇宙时空联盟


病毒也并非一无是处,它在人类生存和进化的过程当中,扮演了不同寻常的角色,人和脊椎动物直接从病毒那里获得了100多种基因,而且人类自生复制DNA的酶系统,也可能来自于病毒。

生物病毒的好处

1、噬菌体可以作为防治某些疾病的特效药,例如烧伤病人在患处涂抹绿浓杆菌噬菌体稀释液

2、在细胞工程中,某些病毒可以作为细胞融合的助融剂,例如仙台病毒

3、在基因工程中,病毒可以作为目的基因的载体,使之被拼接在目标细胞的染色体上

4、在专一的细菌培养基中添加的病毒可以除杂

5、病毒可以作为精确制导药物的载体

6、病毒可以作为特效杀虫剂

7、病毒还在生物圈的物质循环和能量交流中起到关键作用.

8、病毒还可以用来治疗疾病,比如癌症





新乡站通讯员


病毒就是有害的物体,比病菌更小的病原体,多用电子显微镜才能看见。没有细胞结构,有遗传、变异、潜伏期、等生命特征。肉眼是看不见的。如今的新型冠状病毒、就是最可怕病毒之一!





人生如梦95681


生物的出现完全是偶然;所有生物都具备两个属性:生存、繁殖;它们并不想相互依存,并不想成为天敌,但他们最终不得不成为现在的关系。

宇宙一直在变化,每个角落都在变化,这些变化有不计其数种情况,非常偶然的在几亿年前的地球上的某处变化产生了最原始的生物,当然这可能不是第一次产生生物,以前产生的生物都因为不具备生存和繁殖属性而最终有消失了,这个生物因为具备这两个属性而越来越多。

在最初的生物生存和繁殖的过程中,它也一直在发生变化,更适合生存和繁殖的就会增加的更快,后面的事学过进化论的就都知道了,我是进化论的坚定拥护者。

细菌依附在动物体内并不是他的意愿,而是它进化至今的生存之道,所有生物和其他生物的关系都是它们进化至今的生存之道,谁也没想制约谁,谁也没有想依附谁。

好像跑题了,不过我真的分不清细菌、病菌和病毒。


活人9527


病毒是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态的营寄生生活的生命体。
这是个非常有趣的问题,由于病毒不能单独地构成一个新陈代谢的有界体,所以很难也没有意义去单独地考察病毒的能量和物质循环. 但是病毒确实在生态系统中起着重要的作用.
所以我的观点是一般的学习研究中把病毒归入生物在生态系统的这三个角色的任何一类都不会带来太多研究的方便,所以如果涉及到病毒的生态学研究,不如把它单独归一类.
下面是另一个来自别人的观点,他认为病毒是消费者,也有些道理的.如下:


一般在生态学中,对病毒在生态系统中的地位未加讨论,忽视了病毒在生态系统中的作用.病毒是生物界中的一个独特的类群,由蛋白质和核酸构成,无细胞结构, 因此,病毒不能脱离活细胞而生存,但其在生态系统中的作用和地位不容忽视.从其营养方式看,病毒在营寄生生活时只是将寄主有机物转变为自身物质,并没有使有机物转变为无机物回归自然,故病毒与细菌,真菌不同,在生态系统中当归于消费者.
总之,我们不能为了归类而研究归类,一个单独的所谓正确答案是没有意义的.我们归类往往是为了研究的方便.比如在生态学的研究中,我们把狮子和老虎都归为消费者,在食物链分析中都在食物链的顶级,所以我们不用分析完老虎再来分析一遍狮子.这里分类就显示出了它的作用.这也是为什么我认为病毒不应该分入三类中的任何一类,因为它的特殊性,非常不同于三类的任何一类,不会对生态系统研究带来显著方便.
但如果非要有个答案的话 选C吧

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