病毒,看不见,摸不着,却能使我们生病。HIV病毒、冠状病毒、天花病毒等,这些都是与人类密切相关的病毒。通常认为病毒属于一种生命,可为什么有观点认为病毒不是生命?这个观点正确吗?
了解病毒
世界上最早发现病毒的人叫做伊万诺夫斯基,他在研究烟草花叶病的时候,发现了病毒的存在,他将烟草花叶病的病原体命名为滤过性病毒。因为这项发现,他被称之为病毒学之父。
一般,自然界中的生命分为动物、植物、真菌、细菌、病毒,这5大类。其中动物、植物、真菌和细菌都是由细胞构成的,而病毒则没有细胞结构。以动物的细胞为例,动物的细胞结构主要包括细胞膜、细胞质和细胞核。
病毒和细菌都属于微生物,个体很微小。细菌要在光学显微镜下才能看得到,而病毒需要在电子显微镜下才能看得到。
病毒没有细胞结构,而细菌有细胞结构,就让我们来对比一下吧。请看下图:
生命体最重要的区别就在于遗传物质不同。细菌的遗传物质中包含DNA和RNA,而病毒的遗传物质中仅包含其中一项。病毒的遗传物质外包裹着蛋白质外壳,没错,就是这么简单的结构。病毒耐寒不耐热,对抗生素不敏感,但是对干扰素很敏感。病毒只能存活于活体细胞中,并利用细胞中的物质进行自我复制,脱离了活体细胞,病毒就什么也干不了。
病毒,按寄生对象的不同,可分为动物病毒、植物病毒、细菌病毒(又叫噬菌体)三大类;按遗传物质的不同,又可分为DNA病毒和RNA病毒;按遗传物结构的不同,又可分为单链型和双链型。
此外,自然界中还存在一类比病毒结构还简单的病毒,统称为亚病毒。它们包括拟病毒、朊病毒、类病毒三大类。其中,朊病毒就是具有侵染性质的蛋白质,能够使某些动物患病;类病毒、拟病毒与病毒相比,没有蛋白质外壳,就是裸露的核酸长链;此外,拟病毒是寄生在病毒中的一种病毒,因为它的遗传物质有缺陷,必须依靠别的病毒才能完成复制过程。
何为生命?
生命主要是由有机物构成的,至少在地球上是这样的。有机物和无机物,有生命的物体和无生命的物体,关于生命的定义一直都存在争议。
地球上的生命是由有机物构成的,而有机物的基础又是碳,因此地球上的生命又叫做碳基生命。包括病毒在内的这些生命,它们是由几十种化学元素组成的高度有序的结构。蛋白质是由氨基酸分子构成的,而遗传物质则是由核苷酸分子构成的。
通常生命具有以下几个主要特征:
1,新陈代谢:生命体能够与外界环境进行能量物质的交换,简单来说就是摄取营养和排泄废物。这是生命活动的动力。
2,生长繁殖:在新陈代谢的基础上,生命体能够发育成长,并繁衍后代。这能使生命保持延续。
3,遗传变异:遗传与变异相辅相成,遗传和变异是生命演化的动力。
4,应激性:生命体能够对外界刺激作出反应,人类的意识本质上也是应激性。
在这些特征中,新陈代谢是最重要且最基础的。新陈代谢过程中涉及到复杂的化学变化,并且这一过程具有一定的主动性。
上图揭示了新陈代谢的过程。
病毒带来的困惑
在所有生命体中,病毒显得格格不入,不仅是因为它没有细胞结构,更重要的,是病毒没有新陈代谢功能。
因为没有新陈代谢功能,病毒连最基本的繁殖都做不到。只有在活体细胞中,病毒才能够利用细胞中的物质和能量进行生存繁衍。脱离了活体细胞,病毒便不再表现出任何生命活动迹象,完全是没有生命特征的有机物。对于病毒来说,破坏其化学结构,就能“杀死”它。并且,病毒“活”着的唯一目标,就是不断的繁殖,没有任何应激反应。病毒的生存方式是被动的,它不能主动入侵,也没有能力主动入侵,完全就是靠天吃饭。
病毒的结构还不算简单,特别是亚病毒的发现,让人类对“病毒属于生命”这一观点发生了动摇。如果具有侵染性质的蛋白质分子和核酸长链也能算作生命,那意味着,未来人类用纳米技术制造的具有自我复制功能的纳米机器人,也能算作生命。
如图所示,一个微型机器人正在清理血管。
关于病毒的起源,科学家们至今也没有完全弄明白。病毒的生存依赖细胞,只有在活体细胞中才能表现出一些生命特征。因此科学家们认为,病毒很难独立形成,很有可能是生命演化过程中的产物。
正是因为病毒的这些特性,让人们产生了困惑,病毒究竟属于生命体还是非生命体?
结语
生命的演化过程是随机的,在地球30多亿年的生命演化史中出现病毒这种结构也并不奇怪。不管是人类,还是病毒,都是由化学物质构成的高度有序的结构,只是复杂程度存在天壤之别。病毒的结构还是太简单了,达不到完整生命体的标准。病毒就是介于非生命体和生命体之间的这么一种事物。
病毒不具备生命所具备的主要特征,因此认为“病毒不是生命”并没有问题。我们可以认为,病毒是一种具有生命结构的复杂化学物质。除了病毒,人工智能也将会对“生命的定义”产生更大的冲击。
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有人说病毒不是生命体,又说能存活怎么解释?
病毒是最简单、最原始的生命体,能够稳定而持续地“存在和繁衍”是生命最基本的标准。无论是对环境有何要求,还是对宿主如何依赖,或者有无代谢或思维。有说具有遗传物质(即DNA、RNA)就是生命,但朊病毒是蛋白质,算不算生命还有争议。还有说能够新陈代谢就是生命,可微生物在特定条件下可能会休眠,但并不是死亡。再如从冰层里挖出了猛犸象,它是生物体,但已不能新陈代谢,是个逝去的生命[可爱]。从太空飘来外星人,可能不是碳基生物体,也没有DNA,可那也是命啦[灵光一闪]。把人送到火星去,不能存活也不能繁衍,只能说他不是火星上的生命[大笑][大笑][大笑]。所以关键看你怎么定义“生命”,哪怕是永远“活在心中”[打脸][打脸][打脸]
看到这个问题,很多人都会立刻想到最近肆虐横行的新冠肺炎,也会回想当年的“非典”,这些都是由病毒引起的。
一、到底什么是病毒?
最初病毒这个词只是用来表示一种有害有毒的物质。但自人类1898年首先发现口蹄疫病毒后,借助于各种先进技术的发展,人们逐渐的揭开了蒙在病毒身上的这层面纱。
虽然对于病毒也没有一个特别明确的定义,但对它的特征有较好的描述。概括起来,病毒是有固定形态结构,在细胞外环境中较稳定,能感染宿主细胞,并在活体细胞中能进行自我复制的微小生命体。
二、病毒的组成
一般的病毒都是由一种核酸和包裹核酸的蛋白质外壳组成。但也有一些病毒只含RNA而缺少蛋白质,称为类病毒,而与之相反的朊病毒则是只含蛋白质而缺少核酸,但这二者都具有感染性。
三、为什么病毒不能独立生存?
病毒在本质上是介于生命与非生命之间的,由于它没有细胞结构,所以不具备新陈代谢的功能,所有的活动行为都依赖于宿主细胞,但它有自己的遗传物质,可以传递给下一代的病毒。所以说它是 依赖于宿主,但又独立于宿主 的。
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说病毒不是生命体,是因为它不能独立繁殖。病毒离开宿主细胞,如果不能及时感染新的宿主则很难存活。病毒一般是由蛋白质外壳和内部核酸组成,核酸是病毒的遗传物质,但病毒的核酸不能独立复制产生子代病毒,必须借助宿主的蛋白或酶完成病毒蛋白的表达和核酸的复制,才能在宿主细胞内装配产生子代病毒颗粒,并通过这种方式存活下去。因此病毒也是最简单的生物种类。
病毒是否属于生命范畴,在科学界至今存在争论。普遍的观点认为, 病毒是不完整的生命体,或者说是半生命体。
什么是生命?从生物学上来说,生命是生物体所表现的自身繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生反应等的复合现象。生命的基本单位是细胞,比如细菌虽然只有一个细胞,但具有细胞膜、细胞质、遗传物质等完整的细胞结构,具有生命的所有特征,所以细菌是生命体。
为什么病毒不是完整的生命体?病毒是一团蛋白质包裹的遗传物质,部分病毒在最外层还有包膜及其上的刺突,但没有完整的细胞结构,缺乏能量代谢功系统和酶系统,无法单独生存,只有在细胞结构内,利用细胞的能量和物质才能正常完成生命活动。可见病毒虽然能够繁殖、生长发育和遗传变异,具有生命的部分特征,但无法离开细胞单独自我复制和新陈代谢,所以不是完整的生命。
比如新冠病毒,在人体细胞内可以表现出生民的特征,但离开人体,在自然环境中只能存活数十分钟到两天,温度越高,存活时间越短。所以大家不用担心快递、外卖传播新冠病毒(详细情况可参考小医生爱科普前期问答)。
总结病毒作为不完整的生命体,只具有生命的部分特征,所以不能算是生命;但其在细胞内利用细胞的能量和物质,可以表现出类似生命的繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异特征,所以也常说其可以存活。
生命,准确一点的来说,那是一个具有完整的物质能源的循环系统,只要一个个体具有能自主地从外部获取物质并利用物质中的能量,那就表示这个个体就具有生命,就是活着的。
比如说像动物或者我们人类,我们吃食物,然后获取食物中的能量,并利用它们驱动我们的生命活动,这其实也就是生命的本质。
我们拿细一点的来说,原核单细胞微生物,可以说它们是地球上最简单的生命系统,因为从本质上来说,它们也是跟动物或者我们人类一样的,可以自主地从外部过去物质能量来活动自己,但是如果我们再继续把尺度缩小,也就是说缩小到病毒的范围。
这时候,如果你对病毒有一个比较基本的认知的话,那么你必然会知道,病毒是由核酸跟蛋白质组成的,而这两种东西的结合其实就跟我们的染色体那样,完全是没有自主循环物质能源的能力的。
也就是说,病毒它们虽然也是由生命物质组成的,但却没有组成一个物质能源循环的系统,它们根本就不具有生命的基本特征。
比如说,当一个人死了,这就相当于他没有了生命的特征,在本质上也就是一堆由生命物质组合而成的物质而已,并不是一条生命,而这其实也就跟病毒的状态差不多了。
换句话来说,尸体是由生命物质组成的,但他无法自主的进行物质能源的循环,所以它不是生命体,而病毒虽也同样是由生命物质组成的,当然它也同样不是生命体。
那么,为什么又说病毒能存活呢?其实说病毒能存活的根本就是因为它们可以繁殖自己吧,延续自己的后代吧。
病毒是生物。那些理应认为它是生命体。
它在宿主中繁殖,离开宿主也可以存活一段时间。
病毒是生物,但不是生命体。生命体是一个可以独立生活、生长和繁殖的。而病毒是非细胞生物,无法独立的生长,繁殖。需要借助宿主,寄生在可以独立存活的生命体上,这样才能生长繁殖。生物跟生命体的概念是不一样。
病毒是否属于生命范畴,在科学界一直存在争论。普遍的观点认为,病毒因其特殊的结构,是不完整的生命体,或者说是半生命体。
首先病毒和细菌微生物有本质区别,病毒没有细胞结构,仅有蛋白质外壳+核酸内核物组成,其按核酸又分为DNA 病毒和RNA 病毒,是一个不完整的生命体,不在动物植物微生物范畴,但其依靠宿主细胞获取能量又能维持自身生长与繁殖,离开宿主细胞后也能存活一段时间。病毒也在不断进化,优化自身结构,人类与病毒的斗争是一个长期而艰难的过程。
是靠寄生宿主存活,没有生物让它寄宿,就凉凉了
为什么病毒被认为是非生命的
首先,病毒必须劫持宿主细胞的繁殖机制才能进行复制,再将其复制好的病毒基因序列保留在衣壳中。若没有宿主细胞,病毒的复制根本无从谈起。