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病毒能够塑造地球生态

在自然界中,病毒几乎在有水的地方,病毒无处不在,每升海水中都有数千亿种病毒。它们和细菌一样,是地球生态系统金字塔的底部。

病毒的一个重要作用是遏制细菌的过度繁殖。在海洋中,病毒每天杀死20%-40%的细菌。大量细菌死亡后,会释放碳,使其重新参与循环利用。碳对地球温度也有很大影响。因此,病毒间接调节地球温度。

病毒在生态系统中的另一个重要作用几乎没有其他生物可以替代,即作为不同生物之间基因交换的媒介。只有病毒才能进入不同生物体的细胞核,在复制和传播过程中随机将一个宿主的基因片段带到另一个宿主的基因中,并有一定的概率加入另一个宿主的基因组。

逆转录病毒特别擅长这项工作,艾滋病毒是一种逆转录病毒。因为逆转录病毒本身无法复制。但它们的髓核携带反转录酶和整合酶,可以使RNA反向转录为DNA。其过程非常神奇:一是单链RNA的基因组必须反向转录为双链DNA;第二,这种DNA必须集成到细胞DNA中;第三,整合状态持续很长时间,传递给子代细胞,或者可以转录RNA,生产子代病毒或者转化细胞;第四,感染细胞不会死亡,分裂不会停止,也就是说这种病毒的潜伏期很长,有时候可以终身带毒而不发病(HIV潜伏期过长的原因)

由于逆转录病毒只有在宿主细胞分裂时才能乘便车复制自己,因此它有一定的概率将基因碎片信息插入宿主DNA

例如,8%的人类基因来自病毒。瑞典隆德大学的最新研究发现,这部分基因的副作用之一是使脑细胞更加活跃和充满活力,最终使我们变得聪明。这可能是因为逆转录病毒必须促进细胞分裂才能自身繁殖。同时,它也使我们大脑的神经中枢细胞永远不会产生肿瘤。

此外,聚球藻在海洋中的光合作用基因来自病毒。聚球藻产生的氧气几乎占地球的10%。换句话说,病毒对我们呼吸的氧气有10%的间接贡献。

事实上,病毒仍然影响着人类的历史。在美国科学院院士贾雷德·戴蒙德的《枪、细菌和钢铁》一书中,他提到细菌是民族征服的利器。例如,在欧洲人征服美洲的过程中,天花病毒杀死了90%的美国土著人,让活着的美国人把不怕天花的欧洲人当作神,从而使少数欧洲人有可能统治美国。可以想象,在人类进化史上,这样的案例并不少见。获得致命病毒抗体的民族将无形中消灭没有抗体的生物

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