什么是生命?什么不是生命?這個問題似乎有一個標(biāo)準(zhǔn)答案,那就是:能生長、能繁殖、會新陳代謝,還能對外界環(huán)境做出反應(yīng)——滿足這些條件,就可以算是生命,反之則不是。
然而隨著對微生物研究的不斷深入,科學(xué)家卻逐漸發(fā)現(xiàn),這個問題有點(diǎn)不好回答,因?yàn)樯头巧⒉幌裎覀兿胂笾心菢舆吔绶置鳌?/p>
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比如說人們曾經(jīng)認(rèn)為,一個生命體要維持最基本的生命活動,至少需要好幾百個基因,因?yàn)闊o論是復(fù)制自己、制造蛋白質(zhì),還是維持內(nèi)部穩(wěn)定,都需要一整套復(fù)雜的分子機(jī)器,這些機(jī)器背后都離不開基因的指令。
但科學(xué)家后來卻在昆蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一類細(xì)菌,其基因數(shù)量只有一百多個,它們幾乎把“非必要”的東西都丟掉了,只保留最基本的部分。
那它們是怎么活下去的呢?答案是,它們不再“獨(dú)立生活”,而寄居在宿主體內(nèi),與宿主形成一種非常緊密的共生關(guān)系。
比如某些昆蟲體內(nèi)的細(xì)菌,專門負(fù)責(zé)生產(chǎn)某一種氨基酸,而這種氨基酸正是昆蟲自身無法合成、卻又必不可少的,作為回報,昆蟲為這些細(xì)菌提供穩(wěn)定的環(huán)境和營養(yǎng)來源。
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正如我們所知,細(xì)菌是被歸類為生命的,但這些細(xì)菌卻并不完全滿足我們對生命的定義,那它們還應(yīng)該算是生命嗎?這個問題,沒有一個明確的答案。
如果說這些極簡細(xì)菌是在“生命”這邊向“非生命”那邊靠近,那么在另一邊,還有一類存在正試圖從“非生命”跨過來,那就是病毒。
研究表明,病毒有遺傳物質(zhì),會復(fù)制,也會進(jìn)化,但它沒有自己的代謝系統(tǒng),也無法獨(dú)立完成繁殖,只要離開宿主細(xì)胞,它們會就像一段被封存的代碼,什么也做不了。
所以在過去的很長時間里,科學(xué)家都普遍認(rèn)為病毒不是生命,然而這樣的看法,近年來也開始動搖了。
轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在一類被稱為“巨型病毒”的發(fā)現(xiàn)上。這類病毒的體型比普通病毒大得多,大到一開始甚至被誤認(rèn)為是細(xì)菌,而它們的基因組,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)病毒的規(guī)模,有的甚至包含上千個基因。
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更重要的是,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,病毒之所以不是生命,有一個重要原因就是它們不能獨(dú)立合成蛋白質(zhì),必須完全依賴宿主細(xì)胞的核糖體來完成這一步。
但近幾年來的研究發(fā)現(xiàn),一些巨型病毒居然攜帶了一部分與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的分子工具,在宿主細(xì)胞狀態(tài)不佳、甚至關(guān)閉自身蛋白質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)的時候,這些病毒仍然可以進(jìn)行蛋白質(zhì)合成。
除此之外,還有一些奇怪的存在,比如說朊病毒,它們其實(shí)只是錯誤折疊的蛋白質(zhì),沒有DNA也沒有RNA,但它可以“復(fù)制”自己——通過誘導(dǎo)正常蛋白質(zhì)變成和自己一樣的結(jié)構(gòu)。
又比如說類病毒,它們只是一小段裸露的RNA,沒有蛋白質(zhì)外殼,卻依然可以在植物體內(nèi)擴(kuò)增。
這些東西,有的能復(fù)制,有的能傳播,但又缺乏傳統(tǒng)意義上的生命特征,那它們算不算是生命呢?這個問題同樣沒有明確的答案。
可以看到,我們通常對“生命”的定義其實(shí)有點(diǎn)理想化,而現(xiàn)實(shí)中的自然界,生命和非生命之間,并不像我們想象中那樣邊界分明,而是充滿了各種過渡狀態(tài)和模糊地帶。
總而言之,與其說“生命”和“非生命”是兩個截然不同的類別,不如說它們之間存在一條連續(xù)的光譜。從完全依賴宿主、幾乎沒有自主能力的分子結(jié)構(gòu),到擁有完整代謝系統(tǒng)、可以獨(dú)立生存的細(xì)胞生命,中間有無數(shù)種中間形態(tài)的存在。
可以想象的是,在幾十億年前,生命剛剛誕生的時候,很可能也是從這種模糊狀態(tài)開始的,或許最早的“生命”,其實(shí)只是一種能夠逐步積累復(fù)雜性的中間形態(tài)。
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