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病毒。进化中不可或缺的元素

2024-03-10科学

尊敬的读者,感谢您在百忙之中阅读我的文章,这是对我努力的肯定,也是持续创作的动力,向您致以我最诚挚的敬意,希望能得到您的一个"关注",在此感谢!

病毒是一个拉丁词,意思是「毒药」。而这个名字是完全名副其实的。这些微小的生物「生物」占据了一个人,折磨着他。它们会引起肌肉疼痛、咳嗽和产生粘液。每打一个喷嚏,感染者周围就会有数以百万计的病毒飞来飞去,有可能感染所有人。

病毒是非常奇怪的生物。所以,说实话,科学还不能决定它们是否还活着?

病毒:死还是活?

一方面,病毒是有生命的生物。事实证明了这一点,它的复制非常容易。然而,生物不仅知道如何繁殖。即使是最简单的细菌,一个成熟的生物,除了繁殖、进食、消耗能量和生长之外。除了繁殖之外,病毒没有任何生物特征。它们不消耗能量。它们不会变得更大。病毒只不过是由遗传物质组成的分子。最好的情况是,被蛋白质外壳包围。

细胞外病毒的存在与任何「死亡」分子的存在没有太大区别。

如果说细胞是最小的生物,那么病毒就是这些细胞的寄生虫。然而,事实证明,这些寄生虫对于进化过程来说是无价的。因为数十亿年来,它们确保了基因从一种生物转移到另一种生物。正是病毒经常引起细胞突变,从而导致新物种的出现。有趣的事实:在人类基因组中,高达 10% 的信息是病毒 DNA 的残余物。

显然,如果没有病毒,地球上的进化将会走上一条完全不同的道路。而今天这个星球上或许还只剩下单细胞生物了。

病毒是进化最重要的工具。没有他,就没有你我现在。

分子复印机

病毒的「工作」是这样的:当其中一个物体与细胞接触时,它会利用膜蛋白附着在细胞上,并在细胞膜上打一个洞。此后,病毒中包含的遗传物质就会进入内部。一个非常奇特的过程开始了。病毒的遗传分子「醒来」并开始利用细胞物质发挥其优势。病毒选择细胞内的某些分子,修改它们并重新排列它们,从而创建大量的自身副本。

几分钟之内,细胞就变成了一个装满数百种新病毒的「袋子」。当袋子破裂时,他们都出来了,他们慈祥的脸上闪烁着幸福的光芒,就像普通的分子一样。

但请不要惊慌,并非所有病毒都那么危险。我们的身体对它们也并非毫无防御能力。例如,在流感病毒表面发现的蛋白质显示了生物体免疫系统的感染力。这些蛋白质称为抗原。当我们的身体检测到它们时,它会像一支训练有素的军队一样做出反应:它分析敌人的武器并开发化学武器和抗体来保护我们。

保护策略可以非常多样化。有时,工程抗体会与病毒抗原结合并中和它,这样它就不会破坏细胞膜。在其他情况下,抗体充当免疫系统细胞「吞噬」入侵者而不伤害自身的信号。

一旦我们的身体学会了战斗并赢得了下一场与病毒的战争,它通常就不会忘记它。所有细微差别都记录在特殊的「战斗日志」中。它存储在免疫系统数据库中。

危险病原体

但战争就是战争。有些病毒非常狡猾。就好像他们故意不很好地复制他们的遗传物质一样。它们不断地在代码中犯错误、变异并产生能够抵抗免疫系统武器的新一代病毒。循环再次开始。而身体必须找到新的武器来应对它们。

在所有的战争中,总会有几场战斗。其中一些人获胜了,另一些人则失败了。最重要的是赢得战争。历史上这样的事例比比皆是。

几个世纪以来,人类仅依靠其自然防御来对抗病毒。而由病原体引发的流行病最终导致了大量的受害者。这些数字不言而喻:黄热病是一种由蚊子携带的病毒引起的疾病,1898 年里约热内卢的一场流行病导致 95% 的感染者死亡。1918年至1919年冬天,流感夺去了2000万人的生命。艾滋病是由性传播和血液传播的病毒引起的,是当今历史上最严重的流行病之一。

我们会赢吗?

进化论仔细审视了所有这些耻辱,在战斗中引入了一种新的超级武器:智力。正是由于这种人们引以为豪的能力,才使得开发新的策略来对抗病毒成为可能。

人类能够开发出武器来对抗携带病毒的蚊子,从而控制黄热病的传播。科学家们已经开发出疫苗,可以准备和加强免疫系统对未来感染的防御能力。而他们迟早会找到击败仍在抵抗的敌人的方法。比如艾滋病。

然而,越来越多新病毒的发现,其中许多对人类具有潜在危险,表明与这些病原体的战争将是漫长的。

也许它永远不会结束。