“野生動植物的20個秘密”Vol.6 | 當(dāng)世界沒有病毒......
今天是“野生動植物的20個秘密”系列自然科普課程推出的第六天,這是為了響應(yīng)3.3世界野生動植物日和騰訊野生動物保護(hù)科普周,在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會籌備工作執(zhí)行委員會辦公室指導(dǎo)下,由桃花源生態(tài)保護(hù)基金會聯(lián)合中華環(huán)境保護(hù)基金會,從3月3日開始,陸續(xù)推出的20位科學(xué)家、環(huán)保專家、科普博主的不一樣的自然課。
今天的課程由深圳華大基因生命周期表項目負(fù)責(zé)人的孫海陸老師,帶我們重新認(rèn)識病毒——
病毒到底是什么?
新型冠狀病毒怎么樣像一個高明的劫匪一樣感染人類?
沒有病毒,就可能沒有人類?
沒有病毒,就可能沒有足夠的氧氣?
……
病毒是什么?

病毒比細(xì)菌、真菌等小,上圖中左邊紅色的是人的紅細(xì)胞,底下紫色的大個子是大腸桿菌,其它的小個子才是病毒。
病毒很小,一般直徑只有細(xì)菌的數(shù)百到數(shù)萬分之一。假設(shè)把冠病毒放大到普通米粒那么大,把1.7米高的人同比放大就相當(dāng)于50公里,這比5個珠穆朗瑪峰堆在一起還要高,可見病毒之小。

病毒的結(jié)構(gòu)也非常簡單,通常是一層蛋白質(zhì)的外殼,里面包裹著遺傳物質(zhì)。
冠狀病毒?

冠狀病毒是一個大家庭,大部分冠狀病毒其實(shí)并不會讓人生病,有些會導(dǎo)致人感冒,只有極個別的才會引起嚴(yán)重的疾病,就像現(xiàn)在的新冠肺炎。
病毒怎么生存?

病毒的特征是,只有寄生狀態(tài)才能表現(xiàn)出生命特征,比如繁殖。
病毒可以寄生在植物(植物病毒)、動物(動物病毒)和細(xì)菌(噬菌體)內(nèi)。上圖紅色的長得像探測器的叫“噬菌體”,是病毒的一種,專門侵染細(xì)菌的病毒。
離開宿主,它甚至就不是個生命體。
普通感冒病毒,接觸鼻腔的黏膜后,把它的遺傳物質(zhì)注射到上皮細(xì)胞里,細(xì)胞會在這種欺騙下幫助這個病毒復(fù)制數(shù)百、數(shù)千個它的后代,然后這些后代病毒又會被釋放到細(xì)胞外面去感染其它的細(xì)胞。

有些病毒還有會“隱藏”,比如艾滋病病毒。
使用“雞尾酒療法”的艾滋病人吃藥的時候,藥可能會殺死細(xì)胞外面大量的病毒,這個時候聰明的艾滋病病毒發(fā)現(xiàn)情況不妙,就鉆到了細(xì)胞的DNA里面,等待東山再起。
所以艾滋病人不能停藥,一旦停藥,可能會有大量潛伏的病毒就會被復(fù)制和釋放出來,感染更多的細(xì)胞。
病毒存在于哪里?

哪都有。
在我們的土壤里、空氣里、白云里、雨雪里、海洋里,以及動物和植物的身上,在我們的雙手上,我們的腸胃里。
所以我們吃的食物、喝的水都要盡量的加熱,要經(jīng)常洗手。
還要通過運(yùn)動和良好的生活習(xí)慣來提高免疫力,減少病毒的侵害。
病毒如何被發(fā)現(xiàn)?

人類發(fā)現(xiàn)病毒的過程非常漫長,因為病毒實(shí)在是太小了。
受限于當(dāng)時科技水平的發(fā)展,科學(xué)家對病毒的觀察比對細(xì)菌的觀察要整整晚了350年。

直到1939年,科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)了煙草花葉病毒,前后花了60年的時間。

第一個被觀察到的人類致病病毒——導(dǎo)致普通流感的“鼻病毒”,要追溯到1914年,科學(xué)家把一位感冒患者的濃鼻涕放到淡鹽水里面稀釋,然后把惡心的東西滴到了48個人的鼻子里,結(jié)果有19個人都得了感冒,這證明感冒是由鼻涕當(dāng)中蘊(yùn)含的微小的生物體傳染的。

科學(xué)家隨后又用非常小的篩子(上圖右一)對鼻涕進(jìn)行過濾,因為它里面的洞實(shí)在是太小了,細(xì)菌是不能通過它的,過濾后的鼻涕的液體仍然可以讓人患病,這就證明罪魁禍?zhǔn)讘?yīng)該是一種比細(xì)菌更小的生命體。

最后人類還是通過新的顯微鏡技術(shù),才在一九五幾年的時候真正觀察到了普通感冒的元兇——鼻病毒。
但致感冒的病毒被發(fā)現(xiàn)前,人們?nèi)绾?ldquo;治療”感冒呢?

2000年前,人們會用老鼠來擦拭鼻子,400年前人們會把火藥和雞蛋混合涂抹在鼻子周圍,或者把新鮮的牛糞用油給炸了,炸得外焦里嫩再混合豬油涂抹鼻子……
有了科學(xué)的發(fā)現(xiàn),人們不再使用這種土療法,終于知道感冒的治療,需要靠自身免疫系統(tǒng)去戰(zhàn)勝。
如果地球上沒有了病毒?

病毒為人類帶來了各種各樣的疾病,如果世界上沒有病毒是不是就太好了?
答案確是反的——如果沒有病毒,可能就不會出現(xiàn)今天的人類了——這是科學(xué)家在今天基本能夠確定的一個科學(xué)事實(shí)。
病毒在地球上可能生活了30-40億年,最早的生命起源也可能和它有關(guān)。

每個人的DNA都攜帶有10萬個左右的病毒的遺傳信息,占據(jù)了人DNA的8-10%。這些病毒可能是在過去的數(shù)百萬年里面不斷的感染人類的祖先,并且把它們的遺傳信息整合到了我們?nèi)说腄NA當(dāng)中。
這聽起來非常的恐怖,但是好消息是在人的DNA里面,只有不到千分之一的病毒基因仍然處于活躍的狀態(tài),絕大多數(shù)的病毒殘留的遺傳物質(zhì)已經(jīng)殘缺不全了,對人是不會造成任何影響的。
這些殘缺的基因不但沒有壞處,而且人類的祖先還曾經(jīng)征用過病毒的基因為我們自己來服務(wù)。
如果沒有這些病毒人類可能都沒有辦法以小嬰兒的形態(tài),降生在這個世界上。
為什么會這樣?

媽媽懷孕的時候,肚子里面會有胎盤的結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)為胎兒輸送營養(yǎng)物質(zhì)。
科學(xué)家在病毒里面發(fā)現(xiàn)了對于胎盤的功能,非常重要的一個基因,它在媽媽和胎兒之間起到了非常重要的橋梁作用。
科學(xué)家推測,有可能在1億年前,我們?nèi)撕推渌溉閯游锏淖嫦缺贿@類病毒感染了,從而獲得了產(chǎn)生胎盤的能力。
如果沒有這種病毒感染哺乳動物的祖先,今天地球上大概率是不會出現(xiàn)人類和其它很哺乳動物的。
沒有病毒會少了很多氧氣

有些科學(xué)家說,沒有病毒,我們今天就沒有那么多的氧氣可以呼吸。
不是植物,才能為我們提供氧氣嗎?實(shí)際上,地球上的植物只為地球提供了大約1/4的氧氣,而海洋里的微生物,主要是藻類,提供了大約一半的氧氣。
上面圖里兩個綠綠的圓球,叫做“海洋巨球藻”,它在海洋里的含量非常的豐富,不起眼的它們包攬了地球接近四分之一的光合作用??茖W(xué)家對它們的遺傳物質(zhì)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)了一種來自病毒的基因,這種基因使得它們能夠捕捉光子,并且完成光合作用。
所以根據(jù)這些證據(jù),科學(xué)家做了一個估計,我們每呼吸10口空氣,可能其中有1口
就是來自于病毒對我們的饋贈。
病毒能幫助治療癌癥?
今天我們有一種治病的方法叫做基因療法或者基因治療,我們會把一段人工改造的DNA植入到人的活細(xì)胞里面去用來治療疾病,比如癌癥。
植入的過程,我們把病毒作為工具,病毒不是擅長利用別人的細(xì)胞來復(fù)制和合成自己嗎?我們就把一段好的DNA放到病毒里面,讓它去感染人的腫瘤細(xì)胞,然后用好的DNA把腫瘤里的壞的DNA給替換掉。
所以你看病毒不只是能讓我們生病,它還能幫助我們治療疾病,而且它也是很多生命存在的基礎(chǔ)。

所以,病毒不只是會導(dǎo)致我們產(chǎn)生各種疾病,比如說今天的新冠肺炎。病毒也是地球上不可或缺的一個成員,它能夠幫助雨雪形成,它能夠幫助我們調(diào)節(jié)空氣當(dāng)中的氧氣,有了它們才有了今天多姿多彩的生命世界,它們之中的一些成員還可以幫助我們來抵抗疾病。
所以當(dāng)我們因為疫情而憋在家里的時候,不要只是埋怨病毒,還要去想一想,它們比我們更早生活在這個地球上,沒有病毒可能就沒有我們?nèi)祟?,它們是地球和生命世界不可或缺的一部分,它們的存在有重要的合理性?/p>
那我們是不是要反思呢,是不是人類的行為打擾到了它們?
永遠(yuǎn)不要忘記,尊重大自然的賦予,敬畏大自然的智慧。
明天,將推出“野生動植物的20個秘密”系列二“野保工作大公開”,將由守望自然野保中心創(chuàng)始人星巴為您講述《在非洲野外如何與猛獸相處》。
此次系列自然科普課的完整課程,請看下方圖片。掃描最下方二維碼,或者持續(xù)關(guān)注“桃花源基金會”公眾號,都可跟進(jìn)完整課程。

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