我還不明白為什麼這麼多病毒或細菌沒有進化為無害的(特別是,我不知道有沒有無害的病毒)。我認為,控制病毒的種群並使用不會引起不適的自然轉移渠道(如糞便)將是非常有益的,因為它將被允許無限期地停留在生物體內,並具有終生傳播途徑,希望是最常見的病毒。
那麼,為什麼病毒沒有進化為對宿主無害?
我還不明白為什麼這麼多病毒或細菌沒有進化為無害的(特別是,我不知道有沒有無害的病毒)。我認為,控制病毒的種群並使用不會引起不適的自然轉移渠道(如糞便)將是非常有益的,因為它將被允許無限期地停留在生物體內,並具有終生傳播途徑,希望是最常見的病毒。
那麼,為什麼病毒沒有進化為對宿主無害?
實際上,有許多病毒示例已整合到人類基因組中,變得無害,甚至可能有用。
此新科學家文章引用了此自然文章,描述了內源性逆轉錄病毒,它們是已整合到人類基因組中的古老病毒。
我們的基因組中大約有9%是通過這種方式產生的。直到最近,這些病毒文物在很大程度上被視為不活躍的“垃圾”,幾千年前就不再對其宿主產生任何影響。大約在200,000年前,HERVK是在我們的DNA中嶄露頭角的最新ERV,這一發現活躍於人類胚胎,挑戰了這一觀念。
Joanna Wysocka和她位於加利福尼亞州斯坦福大學的同事他們在分析3天大的人類胚胎(由8個細胞捆紮而成)中的基因活性時取得了意外的發現。除了父母的DNA,他們還從HERVK發現了遺傳物質。 Wysocka說:“細胞中充滿了病毒蛋白質產物,其中一些已經組裝形成病毒樣顆粒。”
進一步的實驗表明,該病毒似乎產生一種蛋白質,可以阻止其他病毒穿透該病毒。胚胎,表明它可以保護胚胎免受諸如流感等危險的循環病毒的侵害。它似乎在胚胎細胞的遺傳活性中也起著至關重要的作用,有助於對細胞蛋白質工廠進行遺傳指導。
此外,內共生理論也是另一個可能的例子。人們認為線粒體和葉綠體以前是自由活動的,可能是寄生生物,最終整合到宿主細胞中並作為細胞器生活。
簡而言之,寄生蟲絕對可以而且確實會演變成自身無害的形式。已經有發現的例子,並且隨著人類基因組的更好理解,無疑將會發現更多的例子。病原體不會進化為對宿主無害,因為這不會使病原體受益。
例如,考慮一種通過糞便/口腔污染傳播的霍亂等病原體。它如何增強傳播?一種明顯的方法是增加糞便污染的數量,這意味著引起腹瀉,這意味著傷害宿主。
或者考慮一種通過沙蚤傳播的病原體,如粘液瘤病毒。跳蚤叮咬一隻兔子,跳到另一隻兔子上,並感染它。該病毒如何增強其傳播?事實證明,跳蚤不會咬死的兔子,因此殺死宿主的病毒會立即消失。但另一方面,健康的兔子會清除跳蚤,這些病毒就會消失。傳播效果最好的病毒使宿主很長很重,病得很重,很長一段時間都無法梳理,無法最大化傳播。
或者考慮一下通過唾液傳播的病原體,例如狂犬病。通過損壞大腦,最大程度地增加被咬的新宿主的數量,將對此有所幫助。性傳播的病原體可能不會使宿主更長的時間生病。呼吸道感染的寄主可能更好,可以與潛在的新寄主混合在一起,而糞便污染並不需要如此健康的寄主。但是,總的來說,病原體會朝著最大化傳播的方向發展,而不是向宿主健康發展。
(您可能想知道為什麼病原體不會改變其傳播方式-為什麼糞便傳播者不會通過呼吸傳播來發展傳播能力?答案通常與任何其他“為什麼X不能X進化Y?”問題相同-因為通向新的複雜能力的途徑意味著要經歷一個病原體既不擅長任一種能力又可以逃脫的階段-由更傳統的親戚競爭。)
我認為您答案的關鍵是在“寄生蟲”一詞中:寄生關係總是涉及寄生蟲從其宿主身上奪取某些東西,從而造成一定程度(可能是輕微)的傷害。一旦寄生蟲進化成對其宿主造成微不足道的傷害,我們就不再將它們的關係稱為“寄生”,而是“ 敬畏主義”。
有很多批次常見細菌-您現在體內和體內的細胞數量超過體內細胞的數量-而且其中許多可能是從寄生蟲進化而來的。
所有病毒都需要劫持細胞機制,尤其是蛋白質生成機器,以繁殖自己。因此,很難想像一種常見的病毒會不會損害它用來繁殖自身的細胞。但是,正如@March Ho指出的那樣,它們最終可能會整合到其宿主的基因組中,從而可能為該宿主提供原本無法擁有的其他功能。
好問題! 克里斯蒂安(Christiaan)的評論是開始考慮這一問題的最佳方法;為什麼要注意這種病毒?換句話說,決定增加或減少毒力的選擇壓力的因素是什麼?
生態學中毒力的最常見定義是因感染而導致宿主適應性的降低病原體。如果宿主適應性的降低也降低了成功傳播的可能性,則對病毒的選擇性壓力將使其毒性降低。相反,如果宿主適應性的降低沒有影響(或積極增加傳播的可能性),那麼就沒有降低毒力的選擇性壓力。
病原體感染的後果通常會增加通過某些途徑傳播的可能性。降低主機適應性(權衡假設)。例如,腹瀉增加了病原體經口經口傳播的可能性,但增加了宿主因脫水而死亡的風險。 最佳毒力的差異反映了宿主與病原體適應性相關程度的差異。如果傳播通常是迅速的和/或與宿主的適應能力無關,那麼就沒有降低壓力的選擇性壓力。
作為另一個簡單的例子,蚊子傳播的病原體會使脊椎動物的宿主生病(因此可能性較小)對蚊子進食做出反應)可能會更有效地傳播,而使蚊子生病(並降低其尋求宿主的頻率)的蚊子傳播頻率會降低。垂直傳播的病毒的毒性通常降低,因為宿主繁殖成功與病毒傳播是相關的。 本文結合自然系統(瘧原蟲感染)探討了這一理論,並考慮了一些可能不是立即顯而易見的影響,例如通過藥物治療更好地控制的後果等
通常存在寄生蟲對其宿主無害的壓力(除了資源消耗外),特別是如果這兩個物種共同進化了很長時間。
寄生蟲。儘管這些術語有時可以互換使用,但寄生蟲需要其宿主生存,而寄生蟲則旨在最終殺死宿主。
相同的原理不僅適用於寄生蟲動物,而且通常適用於疾病,在大多數情況下,死亡率最高的感染中,至少在最初是人畜共患的。