驚異的病毒(1)巧妙的生存戰略

2020/06/17


       新冠疫情開始擴大後,專家們經常會用到「厲害、聰明、棘手」等形容。新冠被認為即使感染了也多是輕症或無症狀。感染者的死亡意味著病毒死亡。對於新冠病毒以無症狀的形式悄然傳播的戰略,連專家都感到無比恐懼。地球上存在著數量龐大的病毒。其繁衍興旺的背後,是巧妙的生存戰略。所謂「聰明」來自於病毒的何處?病毒到底是什麼?本連載將解讀病毒充滿謎團的驚人真相。

 

       攻佔生物的身體,然後自由操縱——有一種病毒就像恐怖電影裏的主角一樣,那就是感染蝴蝶幼蟲和蛾類幼蟲的「桿狀病毒」(Baculovirus)。幼蟲感染病毒後會産生向高處爬行的衝動,在樹枝末端力竭而亡。其屍體會分解,或被鳥類啄食。這些過程都是為了傳播病毒。情況會按照病毒的目的發展。

 

 

       為什麼會發生這種可怕的事情呢?幼蟲的異常行為自100多年以前就是難解之謎。最近10年才查明了其中一部分。東京大學準教授勝間進通過蠶向未解之謎發起了挑戰。勝間與日本理化學研究所和美國加利福尼亞大學開展聯合研究,查明病毒是使用「PTP」蛋白質來操縱幼蟲。

 

 

       在病毒的100~150個基因中,有1~2成與蠶一模一樣。其中包括生成PTP的基因。勝間認為,「在進化過程中,病毒獲得了被感染昆蟲的基因」。

 

       病毒自主更改了從昆蟲身上獲得的基因,並侵入昆蟲的大腦和神經,半死不活地操縱幼蟲。這一系列研究成果已在2018年之前寫成論文。

 


 

       雖然其巧妙的戰略令人驚訝,但實際上病毒與「聰明」毫不沾邊。病毒的大小不到五千分之一毫米,僅由蛋白質殼體包裹住遺傳物質DNARNA(核糖核酸)組合而成,結構比擁有細胞核和小器官的細胞簡單得多。如果沒有了被感染的細胞,病毒甚至無法靠自身的能力繁殖。

 

 

       人類眼中所謂的「生存戰略」,只是看到了病毒基因偶然變異後代代相傳的性質而已。

 

       儘管如此,病毒也不容小覷。自然界的法則是適者生存。雖然變異屬於偶然,但病毒能存活至今,也證明其是自然界的「成功者」。

 

       感染果樹的「李痘病毒」(Plumpox Virus)也是成功者之一。這種病毒的生存區域從東歐向其他地區擴大,2009年日本也發現了這種病毒。

 

       1月,東京大學助教前島健作等人利用侵入日本國內的病毒的基因組(全部基因序列)解開了病毒的驚人「騙術」。

 

       病毒在侵入時期,把與自身傳染力和毒性相關的一種氨基酸變異成了「弱毒型」。前島表示,這樣「不容易出現葉子及果實變色等症狀,逃過了檢疫網」。在入境後,病毒重新恢復了傳染力和毒性。也就是説臨時戴上假面具。研究團隊指出「在人類傳染病中,也可能存在躲避監控網的騙術」,建議強化邊境防控對策。

 

       前島表示病毒「並不具備逃脫監控的思想」。不過,也有其他例子能感受到其擴大感染的意圖。那就是狂犬病毒。感染後的狗攻擊性增強,被咬傷者的傷口就是極好的侵入口。

 

       僅憑人類將病毒視作「引起疾病的小壞蛋」,就能看出其超乎想像的厲害戰略。被感染一方也不會任其擺布。人類等生物會通過「自然免疫」及「獲得性免疫」來防禦病原體的侵襲。這種攻防也促進了病毒的進化。

 


 

       另一方面,僅靠敵視並不能看清病毒的真面目。如果感染者死亡,病毒也就消失了。這種微妙的矛盾關係使得病毒有時跟對手的利益是一致的。於是,産生了在敵對關係下無法成立的戰略。

 

 

       「多分DNA病毒」會感染寄生在毛蟲身上的寄生蜂的卵巢。寄生蜂在毛蟲身上産卵的同時,病毒會侵入毛蟲體內,生成一種物質,使寄生蜂的卵及幼蟲免於毛蟲免疫系統的攻擊。還會干擾毛蟲的荷爾蒙,防止其變成蛹,從而有利於寄生蜂的誕生。從毛蟲的角度來看這是非常狡猾的做法,但對寄生蜂而言卻是救世主。神戶大學教授中屋敷均表示「這也是進化的結果」。

        

       據推算,地球上大約有3000萬種生物。從數字上,也可以看出病毒的強大生存戰略。病原體等已知的病毒大約有6600種,被認為只是很小一部分。目前人類尚未掌握病毒的全貌。

 

       日本經濟新聞(中文版:日經中文網)草鹽拓郎

 

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