人類免疫缺陷病毒（HIV）的結構

新浪科技訊 北京時間11月29日消息，據國外媒體報道，關於病毒的起源，目前主要有三種假設。作爲具有遺傳物質的有機體，病毒可能是從細胞演化而來，也可能起源自遠古時期能自我複製的RNA分子。

病毒是一種微小的寄生體，在我們所生活的星球上無處不在。一個可能會讓你震驚的事實是，地球上的病毒數量比宇宙中的恆星還多。

病毒與地球上其他的生命形式截然不同，既不能說它們是“死”的，但說它們“活着”也有些牽強。這些微生物存在的目的只有一個，那就是感染其他生物，無論是細菌、動物還是植物。

這些感染源從何而來？沒有人真正知道答案。不過，科學家們提出了三種可能的病毒起源假說。

漸進假說

漸進假說（progressive hypothesis），顧名思義，是指病毒由簡單的遺傳片段發展而成。這與人類從類人猿進化而來的過程有些相似。

該理論認爲，病毒只是特殊的遺傳信息片段。這些基因片段以某種方式獲得了在活細胞中自由進出的能力。畢竟，病毒實際上只是被蛋白質外殼保護的DNA或RNA片段。

最有趣的是，這一假說暗示了病毒可能來自於我們自身的基因。在我們的基因組中，有一類名爲“轉座子”的特殊基因。轉座子也被稱爲“跳躍基因”，足見它們的特殊性。這類基因具有從基因組中某個位置“跳躍”到另一個位置的能力，換言之，它們可以從原本的位置解離或通過複製轉移到另一個基因位點上。

擬菌病毒（Mimivirus）的結構

這些基因也被認爲是自私的。它們“希望”自己被複制，並接受更多的能量和“關注”。就像兄弟姐妹在爭奪父母的感情一樣，這些基因也“想要”受到寵愛。然而，對於生命的繁榮來說，這是不可行的；所有的基因都很重要。

因此，這個理論背後的含義就是，病毒實際上正是“跳躍基因”，它們在“缺少關注時決定離家出走”，由此演變成一股新的勢力。這也是爲什麼漸進假說又被稱爲“逃逸假說”（escape hypothesis）的原因。它們獲得了離開細胞的能力，與一些蛋白質形成夥伴關係，並一起感染其他細胞；感染後，它們的DNA或RNA會強行進入宿主的基因組，開始複製和加工。經過不斷的自我複製，它們繼續感染其他細胞。

像人類免疫缺陷病毒（HIV）這樣的RNA病毒，其工作方式就像轉座子一樣。它們的RNA在進入細胞後，一種逆轉錄酶會將其轉錄爲DNA；然後，這些DNA進入宿主的基因組，迫使宿主開始製造病毒蛋白質。

儘管如此，漸進假說並不能解釋一些很明顯的問題，比如爲什麼有些病毒具有細胞所沒有的獨特結構，如刺突蛋白。轉座子和病毒在演化史上的出現孰先孰後，目前尚無定論。

退化假說

與漸進假說相反，退化假說（regressive hypothesis）並不認爲病毒會不斷發展，甚至還能爲自己考慮。事實上，病毒應該是簡化的寄生形態。

一般病毒大小通常在200納米以下，但有些病毒非常大，比如天花病毒；世界上最大的病毒是擬菌病毒（Mimivirus），直徑可達750納米，相當於一根髮絲直徑的50倍。擬菌病毒的基因組比一些細胞體還大，一開始被誤認爲是一種革蘭氏陽性菌；它們甚至能被更小的病毒感染。

面對如此巨大的病毒，科學家們開始推測，病毒可能來自於一些非常複雜的祖先有機體，而這些生物可能組成了一種共生關係。隨着時間的推移，其中一個有機體可能會變得過度依賴另一個有機體，從而失去其繁殖和進行代謝過程所必需的基因。在進化上，擺脫這些多餘的基因是一個重要的決定：沒有必要浪費時間和精力來維護某些功能重複的基因，因爲伴侶做了大部分的工作。

基本上，這就是一種完美的共生關係演變成一種“有毒”的寄生關係。於是，病毒出現了！擬菌病毒的感染策略支持了退化假說。這種病毒會感染阿米巴變形蟲，但它體積很大，基因組也很大。可以說，它攜帶着屬於另一個時代的複雜基因。

總之，病毒實際上是演化成寄生性有機體的受供養細胞。演化並沒有讓它們向前邁進一步，反而是倒退了一步。

病毒先於細胞起源假說

　　描述病毒可能起源的三種假說，從上到下分別是病毒先於細胞起源假說、退化假說和漸進假說（又稱逃逸假說）

這一假說另闢蹊徑。前面兩種假設只有在細胞先於病毒存在的情況下才有可能，但正如雞和蛋的故事，我們並不能確定哪個先出現。

如果病毒先出現呢？有證據表明，RNA實際上是第一種遺傳分子，而不是DNA。這導致許多人猜測，病毒實際上是世界上最早進行復制的有機體。

在生命形成之前，地球上的環境極其不穩定，充滿了自由分子，很不適宜生命存活。假設當時的地球充滿了相互競爭的蛋白質和核酸，就像一鍋熱湯，生物分子之間相互爭鬥；每個分子都在爲生存而戰，並逐漸具有了複製自身的能力。

病毒主要以RNA爲遺傳物質。因此，有科學家提出，地球在數十億年前出現了最早的能夠自我複製的RNA分子，而病毒就是這些RNA分子的後代。

但話說回來，我們依然不知道最先出現的是病毒還是細胞。

結論

截至目前，對於病毒的起源，我們仍不知道到底哪個假說是正確的。每個假說都有其依據，但也都有不足之處。就我們所知的信息推測，真正的答案可能與這些假說完全不同。也有研究者結合了上述觀點，提出了其他假說，如嵌合或共生假說。

現在，隨着數據科學的發展，進化生物學家可以藉助有機體遺傳信息的大量數據庫開展更深入的研究。這讓我們離真相更近了一步。未來結構生物學和基因組的研究可能會揭示病毒的真正起源，進而揭示關於生命起源的線索。（任天）