日本發現一種巨型病毒，引發科學家的高度重視

根據一項近日發表在《病毒學雜志》（Journal of Virology）上的新研究，科學家在日本茨城縣的牛久沼發現了一種巨型病毒。

這種巨型病毒被命名為“牛久病毒”（Ushikuvirus），主要感染一種被稱為“變形蟲”（Amoeba）的單細胞生物，在超微結構下，它們呈現出規則的二十面體形狀，其表面布滿了短刺。

通常情況下，巨型病毒要么完全依賴宿主現成的細胞核進行復制，要么簡單粗暴地徹底摧毀宿主細胞核，但科學家發現，“牛久病毒”走的卻是一條非常另類的道路。

研究表明，這種病毒會引起宿主細胞核膜的劇烈形變和瓦解，并利用這些膜物質來構建起自己的“病毒工廠”，在此之后，這種“病毒工廠”就會利用宿主的資源，大量地“生產”出新的病毒。

這種病毒的發現，引發了科學家的高度重視，為什么呢？因為它們有望幫助我們揭開地球生命演化史上的一個巨大的謎團：真核生物的細胞核到底是怎么起源的？

簡單來講，真核生物就是所有單細胞或多細胞的、其細胞具有細胞核的生物的總稱，我們人類也是屬于真核生物。

細胞核是真核細胞內最大、最重要的細胞結構，是細胞遺傳與代謝的調控中心，它用雙層膜把DNA嚴密地包裹起來，讓復雜的基因轉錄與翻譯在時間和空間上實現了分離，這直接催生了生命的復雜性，進而讓多細胞生物、復雜的意識乃至人類文明的出現成為了可能。

長久以來，關于細胞核的起源，一直沒有確定的結論，人們曾經普遍認為，細胞核應該由宿主細胞自身的細胞膜內褶發育而來，但在近些年來巨型病毒被發現之后，一種新的觀點被提了出來，該觀點認為，細胞核有可能起源于一種巨型病毒。

這種觀點的提出，主要基于兩個證據，一個證據是分子發育分析結果表明，真核生物用來復制DNA的關鍵工具——DNA聚合酶，在親緣關系上更接近某些巨型病毒，而不是之前認為的古菌或細菌。

另一個證據是，為了保護珍貴的遺傳信息在細胞質中不被降解，真核生物演化出了一套給mRNA戴上“防護帽”的復雜機制，而這套機制在所有的細菌和絕大多數古菌中都是完全缺失的，但在像彌米病毒（Mimivirus）這樣的巨型病毒中，這套機制卻是“標配”。

盡管這種“病毒真核起源說”有一定的道理，但仍然有一個關鍵的空白需要填補，那就是我們此前從未真正觀察到一種巨型病毒，能夠在活體細胞中形成一個在功能和形態上都類似細胞核的中間結構。

實際上，這正是科學家對“牛久病毒”高度重視的原因，因為這種巨型病毒正好就為上述空白提供了現實的觀測樣本——它們制造出的那種“病毒工廠”，在結構和功能上與真核細胞的細胞核非常相似。

因此一個非常合理的推測就是，在遙遠的過去，某個原始的原核生物被一個巨型病毒感染了，但奇妙的是，這個病毒并沒有殺死宿主，而是選擇在宿主細胞里“定居”了下來。

接下來，這個病毒就像“牛久病毒”一樣構建了一個“病毒工廠”，而隨著時間的推移，這個“病毒工廠”逐漸接管了宿主細胞的控制權，并且吸收了宿主的一些基因，最終演化成了我們今天所熟知的細胞核。

當然了，就目前的情況來看，這也只能說是一種推測，期待在未來的研究中，科學家能有更多的發現，進而真正揭開細胞核的起源之謎。

參考資料：A newly isolated giant virus, ushikuvirus, is closely related to clandestinovirus and shows a unique capsid surface structure and host cell interactions，Journal of Virology，Vol. 99, No. 12，doi.org/10.1128/jvi.01206-25