病毒塑造了人类

病毒到场了人类的进化！

科学家在研究人类DNA时发现，人类的基因中有数以千计的组成部门来自病毒。更确切地说，来自逆转录病毒——这类病毒为了增殖，直接将基因注入被其熏染的细胞内。

这些神秘的序列似乎已在人类DNA中“自说自话”了良久。其中一些像“流离汉”，一会儿在这处，一会儿又移动到另一处；另一些则像“疯子”，无数次地自我复制，然后随处插足。科学家把有以上行为的序列命名为“转座子”。

转座子

通过不停地增殖，转座子险些占据了人类遗传物质的半壁山河！理论上，转座子并非全部泉源于古老的逆转录病毒。逆转录病毒的孝敬仅占人类DNA的8%至10%。但这一比例已然不小，更况且还存在被低估的可能：有些转座子泉源于更为古老的病毒，以至于无法被科学家识别。

如今，大部门转座子已停止放肆增殖或流离，但它们在人类远祖DNA中的折腾曾发生过庞大的影响！从约莫6亿年前最原始的脊椎动物开始，它们对人类祖先物种的遗传物质的入侵连续了成千上万年。

细胞核的泛起 与细菌及最原始的生命体差别，组成动 植 物 的细 胞 有 核（照片中的深色黑点），细胞核对细胞 DNA 形 成掩护，使得多细胞生物的形成成为可能。然而，细胞核可能是某个古老病毒的遗物！

这一入侵在科学家看来很不简朴：为了把自己的DNA强塞给受熏染动物的子女，病毒必须在不组成伤害的前提下入侵动物的生殖细胞（卵子或精子），嵌入的DNA还不能影响动物子女的发育。

有性生殖泛起 病毒进入细胞需要钥匙，即一种存在于病毒衣壳中，可资助病毒穿透细胞膜的卵白质。有性生殖中，精子进入卵子同样需要钥匙，且精子的钥匙与病毒的钥匙相似度极高，以至胎盘泛起胎盘（左图中的 荚 状 物 ）令哺乳动物（除却若干例 外 ） 的胚 胎 得 以在其母体内发 育。胎 盘由胚胎细胞细胞

胎盘泛起 胎盘（图中的 荚 状 物 ）令哺乳动物（除却若干例 外 ） 的胚 胎 得 以在其母体内发 育。胎 盘由胚胎细胞细胞膜融合形成，而融合所使用的工具可能是病毒的遗产，因为有些病毒会融合自己和细胞的外壳以潜入细胞内部。

这太难了……但以这一入侵在人类DNA中造成的效果来看，病毒嵌入的基因简直并不全对人类远祖有害，其中有些甚至是资助人类进化到如今这副容貌的元勋。

有益的突变

病毒竟然是点化人类以及人类祖先的小仙女？

简直不行思议，但科学家对此言之凿凿。因为在他们看来，来自病毒的礼物是创新的源泉，而物种演化需要新事物的刺激。一些个体在接受病毒的馈赠后变得更强壮或更漂亮，他们的生存以及繁殖概率就会比其他个体更高，这样一来，有益突变便一代代通报下去，直到惠及整个物种！

从 20 世纪中叶起，增殖迅速、容易“养殖”、可发生可遗传变异的病毒，尤其是噬菌体成为了遗传学家的宠儿。十来名最优秀的生物学家甚至建立了一个名为“噬菌体小组”的俱乐部，由马克斯·德尔布吕克（Max Delbrück，图中站立者）主持，以促进相互间的交流与互助。

那么病毒究竟给人类带来了什么样的变化呢？鉴于这一事件已往太久，细节已经模糊。病毒首先为人类呈上的可能是一些它们自己的基因，这些基因可指导某些卵白质的合成。新合成的卵白质被人类祖先体内的某些细胞所用，让人类显示出新的特性。

创新，就是进化！

这些新特性可不容小觑！胎盘就可能起源于病毒送给哺乳动物的一份小礼物。哺乳动物的胚胎因此可以在母体内发育。我们在对演化史的回首中就先容了这一庞大变化，而且读者还可以看到，病毒早在脊椎动物的时代来临之前就给人类留下了礼物。

逆转录病毒不仅为人类祖先提供了基因，还把它们入驻的DNA闹得天翻地覆。

逆转录病毒留给人类的大量基因革新了人类。但逆转录病毒并不全都是人类的朋侪。好比此处避开白血球攻击的 HIV 病毒（红色），它是引发艾滋病的罪魁罪魁。

因为转座子在一连“换位”的历程中，有时会把人类的一段基因带到别处，好比另一段基因的正中心，由此而来的“混淆”基因会导致异常卵白质的生成，但也有可能让人类获得一些新的能力！

我们知道，冗长的DNA分子上不只有基因，另有其他指令序列。基因指导卵白质的合成，而这些序列则决议卵白质的合成何时开始、何时竣事，以及合成量的几多等。这对母体内的胚胎尤其重要。因为一旦基因没有被适时读取，卵白质就无法适时适量合成，胚胎发育就会泛起异常，好比过短的手臂或尾巴。

扰乱指令序列可促进物种进化。逆转录病毒以及随处插足的转座子可能就干过这事。好比将自己的指令序列置于人类基因前，从而让一些新的特征获得显现。人类如今的一些整体特征或许就泉源于此。

敷衍现在病毒的武器

最有意思的是，这些古老的逆转录病毒还为人类提供了敷衍现代病毒的工具！人体细胞在发现病毒DNA时即开始合成干预干与卵白，以向四周细胞示警，并向免疫系统求助。

滋扰卵白质合成

指导干预干与卵白合成的基因是人类自己的，但公布开始合成干预干与卵白的指令的序列是古老的逆转录病毒送给人类的。

总而言之，病毒既是巫婆，也是仙女。正是因为它们对人类祖先物种的革新，我们才成为如今的容貌！

撰文 Oriane Dioux

编译 吴会敏