摘要:2022年9月9日,德国柏林夏利特病毒研究所所长Christian Drosten在对德国的一家媒体接受采访时,讨论了一个有趣的问题。
2022年9月9日,德国柏林夏利特病毒研究所所长Christian Drosten在对德国的一家媒体接受采访时,讨论了一个有趣的问题。
“随着时间推移,新冠病毒的毒性会逐渐被减弱,难以恢复原有的杀伤力,对此你有什么看法?”
Christian Drosten认为,病毒的毒性是具有非常强的适应性的,它们往往会随着时间改变而变得更加温和。
为了这个观点,他引用了自己研究的埃博拉病毒为例,尽管埃博拉病毒的致死率非常高,但随着数年之后依旧没有大规模爆发,这意味着这个病毒已经逐渐变得温和。
Christian Drosten并不是空口白话,而是有理论基础的,这就引发了我们一个好奇的问题:病毒的进化机制究竟是怎样的?
病毒的毒性是适应它们生存环境的结果,那么必定有影响它们进化方向的因素。
这个因素就来自它们的宿主,人们往往将病毒称为病原体,但是它们不止可以感染人类,有许多“专制”的病原体只能感染特定的生物,不会感染其他生物。
只有植物才能被感染的植物病毒,或者只有家禽才能感染的禽流感病毒等等,这些病原体与它们的宿主可以算作一种生态关系。
就如同我们生活在地球上是人类与地球之间的关系一样,而人类与地球的关系可以算作地球生态系统中的一种关系。
人类的构造与生理机能使我们适合在地球这个星球上存活,而地球这个星球也给我们提供了适合的温度、适当的重力等运行条件,所以我们为什么适合在地球上生活?
我们适合地球,所以我们就对地球产生了一种进化的影响。
病毒也是如此,它们适应了宿主的生理机能,对宿主产生了进化的影响。
这就叫做宿主共同进化的过程,反过来宿主也会因为病原体的干扰而影响自身进化,这叫做生态共进化。
宿主共同进化过程中有一个重要因素,就是自然选择,生物共享同一个栖息地,能否占据这个栖息地,不会被其他竞争者排挤出去,就成为了物种能否存活存在下去的关键。
在宿主共同进化中,生物体自然选择最有利于自己的方式进行进化,人们将这称为基因选择机制。
人类也在追求更优的生存条件等过程通过自然选择不断进化,随着我们对生存环境的影响越来越大,这使我们逐渐占据地球资源的主导地位,有使地球上的其他生物消失的趋势。
这就使生态系统面临一种不稳定的平衡。
生物进化的速度非常慢,但人类对地球的影响速度则快速。
这种不平衡可能引发生态危机。
而病毒则是帮助保持生态系统平衡的天然“调节器”。
我们都知道植物会通过光合呼吸等过程对二氧化碳进行吸收,人类则会通过呼吸等将二氧化碳排出,这使植物与人类之间形成一种良好的生态关系。
但随着人类数量的增长,我们的呼吸会使二氧化碳浓度逐渐增加,这时如果植物数量没有增长甚至递减,那么二氧化碳的浓度就会变得越来越高。
高浓度的二氧化碳会使植物的光合以及剩余氧气对人类的吸引大幅度降低,甚至会引发植物的灭绝,这时我们就会发现自己生存的环境越发恶劣,甚至直接威胁人类的生存。
幸运的是植物种群具有极强的自我适应性,面对不断递增的二氧化碳浓度,植物的繁殖能力会逐渐增长,并且二氧化碳利用率也会增强。
这使二氧化碳浓度逐渐降低,人类的生存环境也随之向好发展。
但如果植物种群适应性不足甚至灭绝,那么生态系统只能寻找新的调节方法,这个调节者就有可能是病毒。
病毒主要通过感染来进行繁殖,这个感染的过程可以有多种形式,但无论如何都会影响到宿主。
如果一个病毒感染了宿主后没有使宿主在最短时间内死亡,同时还让宿主在不自觉中进行病毒的传播,那么这个病毒就会找到一条“致富之路”。
但如果一种病毒感染的宿主在短时间内死亡,宿主会有意识的进行病毒的排斥,这就会影响到病毒的存活,这样的病毒只能在短时间内进行繁衍,扩散能力会受到很大限制。
这就使病毒也要寻找最优选择,最优选择往往是同时具备传播性与危害性的一种病毒。
很多人认为病毒的致命性与自身的目标有很大关系。
比如想要在自己体内进行繁衍的病毒就会选择致命的对自己有非常高友好的病毒。
但实际上这种想法并不准确。
这与基因的自私性有很大关系。
基因可以想象成一种为了繁衍而不断进行复制的自私物质。
它只追求繁衍,完全不顾自己对于宿主的影响。
减弱毒性并不是为了帮助宿主存活,而是为了帮助自己存活。
宿主存活强壮,就可以帮助更多病毒进行繁衍。
宿主死亡,本身存活的病毒也会被宿主一起杀死。
这种自私使我们在进行简单逻辑推理时容易忽略掉一些重要的影响,当然这也不能全怪基因,我们也有我们的逻辑。
人类的逻辑是基于个人对生存空间的占有欲。
这种占有欲是属于人类的私有性,人类一旦存活就会对周围的资源有私有化的占有欲,而这也使我们会主动去改变自然。
这种改变自然的行为影响了生态平衡。
正是因为我们私有的追求,我们可以将栖息地进行开发,增加自身的繁衍空间。
这就引发了生态危机。
基因并没有这种私有性,它的占有是一种最优选择。
基因并不对宿主有太多的要求,只要足够就行。
它们会推演最优选择,选择同时具备传播性与危害性的传播方式。
伴随不断的基因突变和自然选择,有很多病毒已经越来越适应它们的宿主,甚至已经与宿主共同进化。
这种适应性使它们慢慢失去了当初强烈的致命性。
它们已经不能对宿主有太多要求,只要一个相对健康的宿主就足够。
就像我们有些老人已经不追求长命百岁了,只要健康就行。
这就是病毒与宿主关系的复杂性。
在抵抗病毒时,人体有两套策略。
第一套是非特异性免疫,它适用于身体各处,也就是我们所说的“免疫系统”,它会对身体所有进入的外部入侵者作出反应,并进行检查,一旦发现就会进行清除。
这套免疫是从我们出生后就会发挥作用。
在我们身体的各个部位都有细胞来监控我们的生理状态。
它们会像哨兵一样,时刻监视着身体是否有外部入侵者的进入。
发现有人入侵,它们就会立刻进行处理。
但非特异性免疫也有它的缺陷,由于其覆盖面广,因此一定会有不够精细化的问题。
第二套免疫系统就是特异性免疫,它会在第一套免疫系统检查到外部入侵者后进行细化。
它会专门去对付这种外部入侵者,并记住它的特征,作为资料保存于记忆细胞中。
下一次一旦再次遇到这种外部入侵者,它就会立即进行处理。
这套免疫系统就像图书馆一样,细致地保存每一个外部入侵者的资料,以便下次遇到时能够更快地处理。
人体免疫系统与病毒之间也有着既博弈又相互促进的关系。
人体免疫系统的出现是由于病毒的进化,两者之间的进化是相互联系的。
人体免疫系统需要不断适应病毒进化,而病毒则需要不断适应人体免疫系统。
结语基因的自私本性使它不断追求生存,生命有限,所以它想把子孙繁衍下去。
生命也有可能是无穷的,所以它需要对自己进行适应。
宿主的存在使病原体能够存活并繁衍。
在宿主与病原体之间的复杂关系中,我们看到了生态共进化的奇妙之处。
本文探讨了病毒的进化机制、宿主与病毒之间的关系、基因的自私本性、生。这为我们理解病毒与宿主之间的博弈、人体免疫系统的运作机制以及各种疫苗的研发提供了重要的科学基础和应用价值。
我们期待更多未来的研究成果,为人类的健康和生存带来积极的影响。
来源:FDing