陌生的生命——巨病毒

陌生的生命——巨病毒

细菌还是病毒

1992年，人们在英国北部的布拉德福德的水塔中发现了一种神秘微生物。在显微镜下，无论怎么看，这种微生物都很奇怪，这是一种毛茸茸的多面体，有20个面，这些特征暗示着它是一种病毒。但专家们认为它只不过是一种细菌，因为相比于之前所发现的病毒，它的个体似乎太大了。
这是巨病毒的第一次现身，但它只是被当作是一种还未分类的细菌，然后就被困在了冰柜里，被人们遗忘了。
直到1998年，法国科学家伯纳德将它拿出来，并观察看了它的外观。伯纳德对它非常感兴趣，因为它没有核糖体，而核糖体是制造蛋白质的工厂，蛋白质则是所有细胞生命的一种标志性物质。更关键的是，这种微生物不像细菌一样进行细胞繁殖。因此，它一定是一种病毒。
2003年，法国马赛医学院的吉恩·米切尔·克拉弗里在研究导致“军团病”的“军团菌”时，再次发现了这种病毒，通过基因测序，正式将它确定为巨病毒，称为米米病毒（Mimivirus，意思是酷似细菌的病毒）。
这种新发现的生命体与典型的细菌或细胞不一样，它并不会一分为二，而是产生数百个甚至更多的新病毒颗粒。它却具有一些在其他病毒中没有发现的功能，例如它能将信使核糖核酸(mRNA)转化为蛋白质，还能自行制造150种蛋白质。

雨后春笋般出现

而与克拉弗里同一所大学的研究者迪德尔·拉奥尔特对此非常感兴趣，他也开始寻找巨病毒，并将目标定在巨病毒最初出现的环境：水塔中。果然，他在巴黎的水塔中发现了另一种巨病毒，并命名为“妈妈病毒”（Mamavirus）。最大的惊喜是，拉奥尔特在妈妈病毒里发现了噬病毒——这是有史以来科学家第一次看到一个病毒感染另外一个病毒。这一发现，说明在某种程度上病毒是活的，因为妈妈病毒也会“生病”。
2010年，拉奥尔特进行了更广泛地搜索，总共发现了19种巨病毒，它们分别出现在河流、湖泊、喷泉、水龙头的水中。就这样，巨病毒犹如雨后春笋般陆陆续续地出现在人们的眼前。
一年后，克拉弗里在智利的海洋中发现了更大的病毒，并将其命名为“百万病毒”（Megavirus）。百万病毒似乎与米米病毒是远亲，除了拥有许多与米米病毒相同的基因，还多出了一些独特的基因。它们的外表很相似，可百万病毒却比米米病毒大了将近6.5%。
紧接着，克拉弗里的研究团队在澳大利亚的一个池塘淤泥和智利的河泥中几乎同时发现了潘多拉病毒（Pandoravirus）。其中一个大约有1500个基因，另一个有2550个基因。
然后出现的也许是最令人印象深刻的标本。2014年，克拉弗里在3万年前冰封住的冰芯样品中，发现了另一巨病毒，它的一端有开口，在显微镜下面看起来也宛如一个细长的罐子，因此被称作——西伯利亚阔口罐病毒（Pithovirus）。它大约有1.5微米长，比之前的体型记录保持者潘多拉病毒还要大。最要命的是，它居然还具有传染性，不过它的目标仅仅是阿米巴虫。由于其强烈的生存能力，被调侃为万岁爷。
此时，科学家已经意识到巨病毒也许是无处不在的，而且形式多样。

越界的巨病毒

生物学家一直不愿意将病毒列入生命的行列，因为它们几乎不能自主生活，它们是“寄生虫”，将自己的遗传指令“侵入”到其他生物的宿主细胞中，并劫持宿主细胞这台“生化机器”为它们生产下一代需要的零件。许多病毒只会做一件事，那就是复制自己，这意味着它们可以不需要有很多基因。例如，人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）的基因数目仅为9个。相比之下，巨病毒的基因数目颇多，米米病毒就有1018个。
另一方面，从巨病毒的基因序列来看，它们很可能曾经拥有独立繁殖的能力。后来虽然失去了这种能力，但到现在还保留许多自我复制所必须的“装备”。
因此，困扰生物学家的问题是：它们应该分入哪一类生物体系中？
巨病毒的家世历史可以回溯到约33亿年前。当时，地球上早期的生命形式正在逐渐分化为真核生物与原核生物。1977年，科学家将生物分为“三域”系统：真核生物、细菌和古生细菌。真核生物由细胞构成，比如动物和植物，基因是被整齐地“封装”在细胞核内的。细菌属于原核生物，没有细胞核，细胞结构比较简单。古生菌与细菌相似，但某些化学特质不同。这三个域基本上就包括了所有生物。
可奇怪的是，就巨病毒的基因而言，将它们放在哪一类似乎都不适合。巨病毒基因中的50%至90%基本上算是独有的，科学家并没有在其他生物体上观察到过，甚至不同种类的巨型病毒都不共享基因。比如米米病毒，它本身就能够从它的宿主细胞内获取基因，但是它的基因与其宿主阿米巴变形虫和其他细胞的基因截然不同。显然它越出了“三域”之界。

新的生命分支？

于是科学家们提出一种全新的假设：在生物系统中，巨病毒起源于早已灭绝的生命分支（域），而且可能是多个分支，生命形式多样化，却又与如今存留的细胞完全不同。
这些生命分支的出现时间早于细菌、古生菌与真核生物这三种主要生命分支（或生命域）的出现时间。这意味着巨病毒的年龄会比我们熟悉的小病毒更大。
2012年，科学家根据有相似蛋白质结构并且已归类的病毒和细胞，创建了进化树。结果发现，巨病毒似乎比任何生物都更古老。这结果支持了上面提出的假设，即它们来自已经灭绝的古老的生命域。
虽然这些证据还不足以说服其他持有反对意见的科学家，但确定的是，我们已经不能再说病毒不是生命了。

非常不友好的大怪物？

巨病毒可能就围绕在我们周围，也有证据表明它们游荡在我们的身体里，比如人类的血液。那它们对人类有威胁吗？
迄今为止，科学家发现的大部分巨病毒都可感染变形虫，但还没有发现它们会对人类有任何重大的威胁。而在2014年，法国的进化遗传学家发现，巨病毒的23个基因出现在其他的细胞生物体中，包括苔藓和凝胶状的淡水动物水螅。这其实暗示着除了变形虫以外，巨病毒可能还有许多其他的宿主。另外，一些研究发现它们与肺炎等疾病有联系。这就导致一些人认为，巨病毒在人类疾病中扮演了一定的角色。
而巨病毒的知识仍有待科学家进一步的研究发现。