? ? ? ?今天介紹的是始祖病毒(Protovirus)。始祖病毒是最原始的生命體，早在沒有細胞之前就已經存在。始祖病毒的一切都是謎，所以它的資料不詳。

簡介

?? ? ? 根據化石，細胞出現(xiàn)的時間在38億年前。但是，在46億年前到38億年前之間，始祖病毒(Protovirus)統(tǒng)治著地球。

? ? ? ?始祖病毒有兩種形態(tài)：圓球狀的細胞形態(tài)，和只有核酸的類病毒(Viroid)形態(tài)。二者之間可以互相轉換，因此始祖病毒可以自由的選擇自己的生活方式——非寄生(細胞形態(tài))或寄生(類病毒形態(tài))。

? ? ? ? 如果從復制子分子的角度看待生命，始祖病毒滿足兩個基本條件：免受外界環(huán)境的侵害和對生化活性的限制。前者可使復雜的分子在變化多端的環(huán)境中保持穩(wěn)定； 后者是生物復雜性發(fā)展的基礎。 如果編碼酶的自由浮動分子未封閉在小環(huán)境中，則酶將自動使鄰近的復制子分子受益。 非分區(qū)生命形式中擴散的后果可能被視為“寄生”。因此，復制子分子的選擇壓力將更低，因為產生更好酶的“幸運”分子與其近鄰沒有絕對的優(yōu)勢。 如果分子被包裹在生物膜中，則編碼的酶將僅對復制子分子本身可用。 該分子將獨特地受益于其編碼的酶，從而增加個性，從而加速自然選擇。

? ? ? ? 分離可能是從類蛋白形成的細胞狀球體開始的，這種類球體是通過用磷酸作為催化劑加熱氨基酸而觀察到的。 它們具有細胞膜提供的許多基本特征。包含RNA分子的基于蛋白質的始祖病毒可能是地球上最早的細胞生命形式。

? ? ? ?另一種可能性是，古代沿海水域的海岸可能曾是猛犸實驗室，協(xié)助進行了第一個牢房的無數實驗。 海岸上的海浪拍打著泡沫，形成了精致的泡沫。 淺層沿海水域也趨于變暖，通過蒸發(fā)進一步濃縮了分子。 雖然主要由水組成的氣泡往往會迅速破裂，但油性氣泡則要穩(wěn)定得多，從而為該特定氣泡提供了更多時間來執(zhí)行這些關鍵實驗。磷脂是生命之湯中常見的常見油性化合物的一個很好的例子。

? ? ? ? 這兩種選擇都需要存在大量的化學物質和有機材料才能形成始祖病毒。大量的材料極有可能來自科學家現(xiàn)在所說的生命之湯。 益生元湯是指其形成后出現(xiàn)在地球上的所有有機化合物的集合。 這種湯很可能含有形成早期細胞所必需的化合物。

? ? ? ?磷脂由一端的親水頭和另一端的疏水尾組成。 它們具有生物膜的重要特征。 它們可以聚在一起形成雙層膜。脂質單層泡沫只能包含油，并且不利于容納水溶性有機分子，但是脂質雙層膜可以包含水，并且可能是現(xiàn)代細胞膜的前體。蛋白質的出現(xiàn)增加了其親代氣泡的完整性，然后該氣泡具有了優(yōu)勢。當氣泡破裂時，可能已經發(fā)生了原始復制。

物質交流機制

? ? ? ?始祖病毒可能是唯一一個擁有新陳代謝能力的病毒。它不僅可以像病毒一樣，通過從其他生物體寄生生活，來獲得有機物；還可以像分解者那樣，吸收腐殖質中的營養(yǎng)；更可能通過光合作用或通過化能合成作用，從二氧化碳中合成有機化合物。

? ? ? ?始祖病毒很容易組成易于交換成分和基因的生物群落，它的膜結構足以包裹和消化包括其他生物在內的顆粒營養(yǎng)。

RNA世界的開拓者

? ? ? ? ?始祖病毒的內部核酸僅為一條單鏈RNA，不分正義與反義。因此，它們不必擔心RNA包裝錯誤的問題。如果始祖病毒只剩下核酸，它們可以搶奪其他的始祖病毒的細胞樣結構，進而重新恢復到細胞樣形態(tài)。當然，如果它們愿意享受寄生的快樂的話，它們也會主動退去細胞樣結構。但是擁有細胞樣結構的始祖病面對指向核酸的始祖病毒的搶劫，它們可以選擇把搶劫者強制融合進自己的核酸內，從而完成自身進化——逐漸變得復雜。

? ? ? ?46億年前的地球，就是個地獄。而始祖病毒，就在這地獄中，為后世生物，開天辟地。

? ? ? ?根據RNA世界假說，RNA不僅僅是遺傳物質，也是酶。古代的RNA世界通過蛋白質合成的進化過渡到了現(xiàn)代細胞世界，隨后被基于蛋白質的酶替代了許多細胞核酶催化劑。 由于存在具有不同化學特征的多種氨基酸側鏈，因此蛋白質在催化方面比RNA靈活得多。 現(xiàn)有細胞中的RNA記錄似乎保留了該RNA世界中的一些“分子化石”。 這些RNA化石包括核糖體本身（其中RNA催化肽鍵形成），現(xiàn)代核酶催化劑RNaseP和RNA。

? ? ? ?幾乎通用的遺傳密碼為RNA世界保留了一些證據。 例如，最近對tRNA的研究，將其帶給氨基酸的酶（蛋白質合成的第一步）以及這些成分識別和利用遺傳密碼的方式已被用來表明普遍的遺傳密碼是在RNA出現(xiàn)之前出現(xiàn)的。 蛋白質合成的現(xiàn)代氨基酸活化方法的發(fā)展。

基因演化

? ? ? ? 始祖病毒的基因是一條RNA，沒有正義反義之分，但是有開放閱讀框一樣的結構，就像類病毒(Viroid)一樣。

? ? ? ?始祖病毒的RNA可以自由的轉換自己的形態(tài)，從可以形成多個二級結構的絲狀到類病毒一樣的環(huán)狀，應有盡有。

? ? ? ? 始祖病毒的RNA復制方式有兩種對稱：復制和非對稱復制。

? ? ? ? 對稱復制：RNA基因組經RNA聚合酶之手，通過滾環(huán)復制從環(huán)狀RNA模板生成線性多聚體。 這些多聚體隨后通過自我切割被切割成單位長度的RNA(這些RNA含有核酶，這意味著它們在沒有蛋白質的情況下具有酶促活性)。 新的線性反基因組將進一步環(huán)化。 環(huán)狀反基因組通過相同的滾環(huán)復制以產生新的基因組。 這種復制稱為“對稱復制”，因為正義RNA和反義RNA的產生方式相同。

? ? ? ? ?非對稱復制：RNA經RNA聚合酶之手，通過滾環(huán)從環(huán)狀RNA模板生成線性多聚體。 這些多聚體隨后通過自我切割被切割成單位長度的RNA(這些RNA含有核酶，這意味著它們在沒有蛋白質的情況下具有酶促活性)。新的線性反基因組不會環(huán)化。反基因組通過RNA聚合酶線上復制以產生新的前基因組。前基因組通過切割后自身環(huán)狀化，產生基因組。這種復制稱為“非對稱復制”，因為正義RNA與反義RNA的產生方式不同。

致病性

? ? ? ?如果你真的遇上始祖病毒，你還是禱告吧。因為始祖病毒這種原始的病毒侵略性非常非常的強，更要命的是它們還邊感染你邊進化，就在你感染它們的時候，它們完成了46億年的進化，它們進化完了，你也就見了上帝。

附帶說明

? ? ? ? 始祖病毒可以進化成類病毒(Viroid)，類病毒可以進化成丁肝病毒(Deltavirus)，當然有極少數情況，始祖病毒可以直接進化成丁肝病毒。但是現(xiàn)代的類病毒無法進化成丁肝病毒，因為現(xiàn)代類病毒無法形成包膜，也就無法繼續(xù)進化。況且在現(xiàn)代，進化之路已經被鎖死。