如果所有病毒都消失會怎樣

如果所有病毒都消失了，世界將會大不相同——而且不一定會變得更好。但是，到底會發(fā)生什么呢?

病毒的存在似乎僅僅是為了讓人類遭受痛苦，給社會帶來浩劫。它們在數(shù)千年時間里奪走了無數(shù)生命，導致全球大量人口的死亡——1918年流感造成了5 000萬～1億人死亡。20世紀，近2億人死于天花。當前COVID-19大流行只是一系列持續(xù)不斷、永無止境的致命病毒攻擊中的一個而已。

如果選擇揮揮魔杖，施施魔法就能讓所有病毒消失，恐怕大多數(shù)人都不肯錯失良機，尤其是現(xiàn)在這個特殊時期。然而，這可能會是一個致命性錯誤——事實上，其致命程度可能要比任何病毒造成的危害更甚?！叭绻械牟《径纪蝗幌Я?，世界將會美好上一天半天的，然后我們就都死了——這就是底線了。”威斯康辛麥迪遜大學的流行病學家托尼·戈德堡（Tony Goldberg）說，“病毒為這個世界做出的貢獻遠遠超過它們帶來的負面影響?！?/p>

絕大多數(shù)病毒對人類沒有致病性，然而一些病毒在支撐生態(tài)系統(tǒng)方面卻發(fā)揮著不可或缺的作用，另一些病毒則維持著從真菌和植物到昆蟲和人類等一切有機生物個體的健康。墨西哥國立自治大學的病毒學家蘇珊娜·查雷頓（Susana Lopez Charretón）說：“我們生活在一種完美的平衡中，而病毒就是這種平衡的一部分，我覺得要是沒有病毒人類也就完了。”

大多數(shù)人都沒有意識到病毒在支持地球生物多樣性中所扮演的角色，因為我們往往只關注那些給人類帶來麻煩的病毒。幾乎所有病毒學家都只研究病原體；直到最近，一些有膽識的研究人員才開始研究那些維持著人類生存和地球存在，而不是殺死我們的病毒。戈德堡說：“一些科學家，盡管為數(shù)不多，但他們正努力讓人類對病毒世界產(chǎn)生更加公平與客觀的認知，讓大家知道世界上有好病毒的存在?！?/p>

科學家可以肯定的是，如果沒有病毒，生命和地球都將不復存在。即使我們想要消滅地球上的每一種病毒是不可能的，但通過想象沒有病毒的世界，我們不僅可以更好地理解病毒對人類的生存是多么不可或缺，也可以更清醒地意識到，關于病毒還有很多東西等待我們?nèi)チ私狻?/p>

如果沒有病毒，我們所知的地球?qū)⒉粡痛嬖?/p>

首先，科學家不知道世界上到底存在多少種病毒。已經(jīng)正式分類的病毒有數(shù)千種，但可能還有數(shù)百萬種病毒尚未被分類。“我們只發(fā)現(xiàn)了一小部分病毒，因為我們并沒有仔細觀察?！辟e夕法尼亞州立大學病毒生態(tài)學家瑪麗蓮·魯辛克（Marilyn Roossinck）說道，“這本身就是一種偏見——科學界關注的一直都是病原體。”

科學家也不確定對人類造成危害的病毒占病毒總數(shù)的比例。加拿大英屬哥倫比亞大學環(huán)境病毒學家柯蒂斯·薩特爾（Curtis Suttle）說：“如果從數(shù)字上看，這一比例在統(tǒng)計上接近于零。幾乎所有的病毒對我們所關心的事物都沒有致病性?！?/p>

生態(tài)系統(tǒng)的關鍵

我們所知的是，噬菌體，或者說能夠感染細菌的病毒都是極其重要的。它們的名字來自希臘語phagein，其含義為“吞噬”——它們確實有吞噬作用。“它們是細菌世界里的主要捕食者，”戈德堡說道，“如果沒有它們，我們就會陷入大麻煩?！?/p>

噬菌體是海洋中細菌種群的主要調(diào)節(jié)者，在地球上其他生態(tài)系統(tǒng)中可能也扮演同樣的角色。如果病毒突然消失，一些細菌種群數(shù)量可能會激增；而其他一些細菌種群則可能會在競爭中敗下陣來，完全停止生長。

這個問題在海洋世界中尤其棘手，因為按照重量計算的話，海洋中90%以上的生物都是微生物。這些微生物生產(chǎn)的氧氣占地球總氧氣量的一半——而這一過程就是由病毒促成的。

這些病毒每天要殺死大約20%的海洋微生物和50%的海洋細菌。通過選擇性淘汰微生物，病毒確保產(chǎn)氧浮游生物有足夠的營養(yǎng)進行高效率的光合作用，最終將氧氣供給地球上的大部分生命。“如果沒有死亡，也就沒有生命，因為生命完全依賴于物質(zhì)的循環(huán)，”薩特爾表示，“病毒在生態(tài)循環(huán)方面非常重要?！?/p>

沒有病毒，我們將失去地球上的生物多樣性

研究害蟲的科學家還發(fā)現(xiàn)，病毒對種群數(shù)量的控制至關重要?！叭绻骋晃锓N數(shù)量過剩，就會出現(xiàn)一種病毒來消滅他們?！濒斝量苏f道，“這是生態(tài)系統(tǒng)中非常自然的一個環(huán)節(jié)?！边@個被稱為“kill the winner”的過程在其他許多物種中都很常見，包括我們?nèi)祟愖约骸罅餍胁【褪敲髯C?！爱敺N群數(shù)量變得非常豐富時，病毒則傾向于極快速復制并擊潰該種群，以便為其他物種創(chuàng)造生存空間。”薩特爾說道。如果病毒突然消失，有競爭力的物種發(fā)展可能會過于繁榮甚至損害到其他物種生存?！拔覀儠杆偈サ厍蛏系纳锒鄻有裕彼_特爾說，“會有部分物種占據(jù)上風，并將剩余其他物種趕盡殺絕?！?/p>

有些生物也依賴病毒才能生存，或者在競爭激烈的世界里獲得優(yōu)勢。例如，在幫助奶牛和其他反芻動物將草中的纖維素轉(zhuǎn)化為可代謝的糖，并最終轉(zhuǎn)化為體重和牛奶這一過程中，病毒也可能發(fā)揮了重要作用。

研究人員同樣認為，病毒對于維持人和其他動物體內(nèi)健康的微生物群落是不可或缺的。“我們還未能很好的理解這些事情，但是我們發(fā)現(xiàn)越來越多的例子，表明病毒之間這種密切的相互作用是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，無論是人類生態(tài)系統(tǒng)還是環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)?！彼_特爾說道。

魯辛克和她的同事們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了支持這一觀點的具體證據(jù)。在一項研究中，他們檢測了黃石國家公園中一種寄生在特定禾草上的真菌。他們發(fā)現(xiàn)一種感染該真菌的病毒使得這種禾草對地熱土壤溫度具有耐受性?！爱敳《?、真菌和植物這三者同時存在時，該植物就能夠在非常炎熱的土壤中生長，”魯辛克說道，“而光靠真菌是做不到的?！?/p>

在另一個研究中，魯辛克發(fā)現(xiàn)一種通過墨西哥胡椒種子傳播的病毒可以幫助被感染的植物阻止蚜蟲的侵害。“蚜蟲更喜歡不攜帶病毒的植物，所以這絕對是有益的?！濒斝量苏f。她和她的同事們發(fā)現(xiàn)，植物和真菌通常會將病毒代代相傳。雖然他們尚未明確絕大多數(shù)病毒的功能，但他們認為這些病毒一定是在以某種方式幫助它們的宿主?！胺駝t，植物為什么要保留這些病毒呢？”魯辛克說。如果所有這些有益的病毒都消失了，作為它們的寄主的植物和其他生物體很可能會變得虛弱甚至死亡。

保護人類

某些良性病毒的感染甚至可以幫助人類抵御某些病原體。

GB-C肝炎病毒是一種常見的人類血液病毒，是西尼羅河病毒和登革熱的非致病性遠親，它與HIV陽性人群的艾滋病進展延遲有關?？茖W家還發(fā)現(xiàn)，GB-C肝炎病毒似乎可以降低感染埃博拉病毒的人的死亡率。

同樣地，皰疹病毒使老鼠不易受到某些細菌感染，包括黑死病和李斯特菌（一種常見的食物中毒）。讓人感染皰疹病毒、黑死病和李斯特菌來重復小鼠實驗是不道德的，但開展該項研究的科研人員猜想在嚙齒動物身上的發(fā)現(xiàn)很可能也適用于人類。

他們在論文中寫道，雖然終生感染皰疹病毒“通常被認為只是具有致病性”，但數(shù)據(jù)表明，皰疹病毒實際上通過賦予宿主免疫益處與其進入了一種“共生關系”。沒有病毒，我們?nèi)祟惡推渌S多物種可能會更容易死于其他疾病。

病毒也是治療某些疾病最有希望的藥劑之一。噬菌體療法，早在20世紀20年代的前蘇聯(lián)就有過大量的相關研究，它使用病毒來靶向細菌感染。現(xiàn)在這是一個快速發(fā)展的研究領域——不僅是因為細菌種群抗生素耐藥性的增加，還因為噬菌體療法可以通過調(diào)整治療方案來消滅特定的細菌種類，而不是像抗生素那樣不分青紅皂白地消滅我們體內(nèi)的整個細菌種群。

薩特爾說：“當抗生素不起作用時，相當一部分人的生命都是被病毒拯救的?！弊鳛橐环N毒性更小、更有效的癌癥治療方法，溶瘤病毒，即能選擇性感染和摧毀癌細胞的病毒，也吸引越來越多的科研人員探索?！盁o論是靶向有害細菌還是癌細胞，治療性病毒的作用就像微型制導導彈，進入并炸毀我們不想要的細胞。”戈德堡說，“我們需要病毒來進行一系列的研究和技術開發(fā)，從而引領我們進入下一代療法?！?/p>

病毒的消失將影響地球上所有生命的進化潛能——包括人類

由于不斷地進行復制和變異，因此病毒也擁有大量的基因革新，可以被其他生物吸收。病毒通過將自身嵌入宿主細胞并劫持它們的復制工具進行復制。如果這種情況發(fā)生在生殖系細胞（卵子和精子）中，病毒的遺傳密碼就可以傳遞給下一代，并與宿主細胞的基因組進行永久整合。“所有能被病毒感染的生物體都有機會吸收病毒基因并化為己用，”戈德堡說道，“將新的DNA插入基因組是進化的一種主要模式?！睋Q句話說，病毒的消失將影響地球上所有生命的進化潛能——包括人類。

古老的逆轉(zhuǎn)錄病毒是人類能夠生出活產(chǎn)嬰兒的原因

據(jù)估計，病毒元素占人類基因組大約8%，而哺乳動物基因組中通常散布著大約10萬個源自病毒的殘余基因。病毒的遺傳密碼通常表現(xiàn)為惰性DNA片段，但有時它也會賦予宿主新的、有用的——甚至是必不可少的——功能。例如，在2018年，有兩個研究團隊各自獨立地做出了有趣的發(fā)現(xiàn)。一種源自病毒的基因編碼一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)通過在神經(jīng)系統(tǒng)的細胞間傳遞信息，而在長期記憶的形成中發(fā)揮著關鍵作用。

然而，最引人注目的例子與哺乳動物胎盤的進化以及人類懷孕時基因表達時序有關。有證據(jù)表明，人類之所以能夠生出活產(chǎn)嬰兒，要歸功于人類的遺傳密碼中融合了1.3億年前感染了我們祖先的古逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳密碼。正如2018年有了這一發(fā)現(xiàn)的作者們在《公共科學圖書館·生物學》雜志上所寫的那樣：“很容易就能推測到，如果不是世世代代逆轉(zhuǎn)錄病毒大流行折磨著我們進化的祖先，人類的孕期將會非常不同——甚至可能不復存在。”專家認為，這種特征在所有形式的多細胞生命中都存在。薩特爾說：“很可能還有許多功能尚不為人所知?！?/p>

科學家才剛剛開始發(fā)現(xiàn)病毒有助于維持生命的方式，因為他們也才剛剛開始進行研究。但最終，我們對所有病毒（不僅僅是病原體）了解得越多，我們越能更好地駕馭某些病毒，并對可能導致下一次大流行的其他病毒進行防御。更重要的是，學習更多的病毒多樣性之道，將有助于我們對地球、生態(tài)系統(tǒng)和人體的運作方式有更深入的了解。正如薩特爾所說，“為了自身的利益，我們需要投入一些精力去弄清楚病毒世界到底有什么?！?/p>

資料來源 BBC