科学家在日本镰仓的一条河里发现了一种全新的巨型病毒。它的特别之处在于,繁殖方式在已知病毒中从未出现过,而且可能帮我们理解一个更大的问题:复杂的生命是怎么来的。
科学家在日本镰仓的一条河里发现了一种全新的巨型病毒。它的特别之处在于,繁殖方式在已知病毒中从未出现过,而且可能帮我们理解一个更大的问题:复杂的生命是怎么来的。
先说一下病毒到底算不算"活的"。标准的生物学分类里,病毒不在生命之树上。病毒本质上一小段遗传物质外面包层蛋白质壳,没有细胞结构,连自己的代谢都没有。所以追溯病毒的演化起源一直是个难题,它们跟地球上的其它生物到底是什么关系,没人说得清。
"巨型病毒"这个类别就很值得关注了。它们的基因组比普通病毒大得多、复杂得多,复杂到像是介于病毒和细胞生命之间的某种过渡形态。最近几年相关发现接连不断,科学家觉得这类病毒可能藏着解开生命大谜题的蛛丝马迹。
这一次发现的新病毒被命名为"furtivovirus",来自拉丁语"furtivus",意思是"隐藏的"或"鬼祟的"。取这个名字是因为东京理科大学的研究团队一开始很难把它从河道水样中识别出来。这个团队今年早些时候还发现了另一种巨型病毒ushikuvirus。
虽然这些巨型病毒都遵循"劫持宿主细胞为己所用"的基本套路,它们的具体操作手法差别很大。病毒学家Masaharu Takemura说:"这些病毒属于同一个大族群,但各自利用细胞核的方式完全不同。"
Furtivovirus有两个特征让它格外特殊。
第一,基因分析显示它正好填补了两组亲缘关系较近的巨型病毒之间的空白。这两组病毒的基因组大小差得很远,而furtivovirus恰好卡在中间。研究人员据此提议把它独立归为一个新病毒科,命名为Manesviridae。
第二,也是更让人吃惊的一点,是它的复制策略。其它巨型病毒的套路有两种:要么保持宿主细胞核完整,在核里面复制;要么彻底拆掉核膜,在细胞核外的液体里复制。Furtivovirus走了一条中间路线:感染细胞后它会分解细胞核,但就在残核的液体内完成复制。这种搞法在其它巨型病毒身上从来没有被观察到过。
这跟复杂生命的起源有什么关系呢?有一种假说认为,细胞核本身就是病毒催生出来的。细胞核是把真核生物跟细菌、古菌区分开来的关键特征。Takemura等人此前提出,早期某个入侵的巨型病毒可能促成了细胞核的出现,作为一种保护机制。
Furtivovirus恰好展示了这种演化路径的可能性:从在完整细胞核内复制的病毒,到彻底摧毁细胞核的病毒,而它不偏不倚地卡在中间。每一步怎么走,似乎都能找到现实中的活样本。这项研究已经发表在《Journal of Virology》上。
本文译自 sciencealert,由 BALI 编辑发布。