乙肝病毒是什么时候出现在地球上的?
第一种理论认为,病毒是地球生物进化过程中最原始的生命体之一。病毒既有化学大分子的性质,又有一些生物学特性。这似乎在暗示,在从无机自然到生命的漫长过渡中,病毒处于从非生物到生物的过渡位置,也就是说,病毒正好填补了化学大分子和原始细胞生物之间的空白。主要是地球上的生命体产生的环境是先从无机物进化成有机物,再进化成大分子生命体。这个理论是基于生命起源理论和分子进化理论的纯假说,缺乏任何进化证据。
第二种理论认为,病毒是高级微生物的一种退化生命物质,微生物细胞的一些基因在生命过程中被丢弃,使其失去独立的自我繁殖能力,最终退化为病毒。这个假说的基础是,在寄生于细胞内环境的细菌和病毒之间,存在一些专性细胞内寄生的中间形式,如立克次体和衣原体(两种非独立的活细胞生物),推测寄生于细胞内的低级细菌退化为立克次体这样的生物,再退化为衣原体这样的生物,再退化为病毒。如果假设成立,我们应该在病毒可以感染的动植物细胞和细菌细胞中找到细胞内寄生的小细胞生物,但事实并非如此。而且也没有在立克次体和衣原体中发现该病毒的报道。可见这个假设的证据是不足的。
第三种理论认为病毒来源于正常细胞的核酸,通过意外脱离细胞而成为病毒,这是目前流行的病毒起源的内源性理论。这一理论的大部分支持来自一些实验的间接证据:病毒和质粒的相似性,质粒原本属于一个细胞的一部分,但它可以随时离开细胞,从一个细胞传到另一个细胞;DNA病毒有很多种,如细菌病毒中的λ噬菌体,植物病毒中的花椰菜花叶病毒,动物病毒中的乙肝病毒、腺病毒、疱疹病毒、乳头瘤病毒等。这些病毒的全部或部分DNA可以与它们寄生的细胞的染色体结合,从而成为细胞的一部分,这正是细胞核酸逃逸的逆过程;利用核酸分子探针技术,发现许多病毒DNA能与细胞染色体结合的整合区序列与整合染色体的侧翼序列有很大的同源性,特别是在一些逆转录病毒(艾滋病-人类免疫缺陷病毒的病原体)中,癌基因V-onc与细胞中的原癌基因C-onc高度同源。正常细胞中存在广泛的逆转录可移动遗传因子,如酵母细胞的Ty因子、果蝇的Copia样因子、脊椎动物的IAf、基因,以及逆转录重复序列,如人Alu因子和Kpn因子,提示正常细胞中含有RNA介导的DNA合成反应,这与逆转录病毒核酸的复制行为一致。这些间接证据可以部分解释DNA病毒的起源,但要解释RNA病毒的起源却非常困难。
1999第11届国际病毒学大会在基因水平上为病毒的起源和进化提供了新的证据:在一种古细菌(介于原核生物和真核生物之间的第三类生物)中发现了一种被称为“倒位体”的遗传单位,它是一种只有一个基因的自我复制的核酸分子,具有重要的基因捕获功能。它的基因序列与宿主细胞的等位基因高度同源,并且在密码子使用频率上也有高度的相似性。根据这种古细菌的年代学研究,估计逆转器存在于4亿年前。随着古细菌的进化,转化子从细菌基因库中捕获基因,扩大其遗传信息,增加其生物学功能,产生了最原始的感染性病毒颗粒,而原始病毒采取不同的复制策略,导致了不同病毒的进化。可见,生命的起源始于细菌,细菌是病毒进化的摇篮。基本的推测是,地球上最早的病毒可能是以RNA为基因组的逆转录病毒,然后会发展成以DNA为基因组的逆转录病毒(乙肝病毒属于这一类),最后会出现DNA病毒,而RNA病毒可能有自己独立的进化路径。
以上三种病毒起源理论和病毒进化的相关证据启示人们,病毒的起源是复杂多样的,不同的病毒有不同的起源,至少在DNA病毒和RNA病毒之间是这样的。这方面的结论需要在更多的研究数据中积累。