生物病毒會自然死亡嗎?
在適宜的生存條件下,生物病毒個體是否像高等生物個體一樣會死亡?
謝邀。
@HeLa Cat 和 @狒狒 說的差不多了,我補充一點。病毒的增殖過程並不是十全十美的,也就是說,病毒的基因組進入細胞後,並不能完全保證子代病毒的活性。因為病毒本身不能說是「活的」,只不過利用細胞的各種東西產生子代病毒,完全是蛋白或核酸的本身功能造成的。簡單說,產生的子代病毒有可能是沒有活性的,這中間有個概率的問題。最典型的例子是乙肝病毒(HBV),電鏡下能看到長條形、空心湯圓形和正常的病毒粒子。空心湯圓就是沒有包裹核酸的囊泡,沒有感染性。當然,這可能是病毒本身的一種策略。
病毒本身的活性表現出來也就是 @狒狒提到的「效價」的,當然這個詞也不完全貼切,因為「效價」一般用來形容抗體、抗生素啥的,對於(真核)病毒這種用的一般是「滴度」;不過,英語都是「titer」。舉個例子,我們在超低溫冰箱保存的毒種,如果凍融上幾次,滴度可以下降幾個數量級,但電鏡下看病毒粒子的數量其實還是差不多的,但是「活」著的病毒【有感染性的病毒】就少了很多。
還有就是,不清楚題主「適宜的生存條件」指的是體內環境還是體外環境。這兩種條件下,病毒的「生命」(很奇怪,還是「活性」要貼切一點)長度是不一樣的。
「死亡」,對於病毒來說還真是不貼切。或者,至少不像高等動物那樣。但是即使是「適宜的條件」,也會有一定數量的病毒失去感染性,也是個概率問題,只不過很少就是了。比如,-80℃存放的病毒,可能十幾年滴度也沒下降,但是其中的活性病毒的絕對數量應該會減少,只不過在滴度測定時無法確定出來。謝邀。
————————————————1.鑒於題主在類比高級生物談死亡,那麼首先要明確的就是這裡說的死亡是指個體死亡:一個細胞死亡,一個細菌死亡,一個小白鼠死亡,you get the picture,這裡說的是,【一個病毒】的死亡…而不是指群體、種族這種能夠通過傳宗接代的方式繁衍續命的東西,否則這裡我們討論的時間尺度就太長了——條件適宜不斷繁殖鬼知道每個物種能繁衍到何年何月;
2.言歸正傳,談談病毒。這裡既然要討論病毒個體的死亡那麼就要先講講個體【活著】的時候有什麼特徵。這個問題在其他生命體包括細菌在內都是一個不用多說的問題,除了病毒。因為眾所周知的,病毒這個東西本身就是生命體這個概念的一個擦邊球。引用各個版本的中學教材的話,生命體的第一要素是,由細胞組成。可能大家畢業以後慢慢會發現高中課本有很多是簡化甚至騙人的不過這句話真的是貨真價實:沒有細胞單元,就沒有分裂,生殖,代謝等等等等所謂的其他生命表徵。所以從嚴格的生命體定義來看,基本只由蛋白質和遺傳物質組成的病毒不是生物。從未活過,何談死去。這就跟藥物差不多,沒有死活,只有過期不過期——但是既然前提是條件適宜那麼就假定,這樣的條件下不會「過期」,那麼,病毒就真的沒有死活之說了。3.如此結束回答似乎太草率了。問題來了,為什麼說是病毒是擦邊球而不是門外漢呢?因為大家一定不陌生,病毒能感染細胞。它能「繁衍」,能自我「複製」。現在科學家們普遍比較接受的病毒生活周期(life circle)分為六步:簡單說,病毒蛋白殼與細胞膜蛋白結合;病毒使細胞膜開口並開始將DNA(【也可能】是RNA,後面為了敘述方便我只用DNA寫了)轉進細胞;DNA完全進入細胞同時蛋白殼脫離細胞膜(通常就被降解掉了);病毒DNA整合進宿主細胞本身基因中並利用細胞機制複製出子代病毒DNA同時由此合成出病毒蛋白殼中的蛋白質(通常這一步中包括了所謂潛伏期);病毒DNA和蛋白質組裝成子代病毒;子代被放出宿主細胞(通常是因為宿主細胞被一些病毒蛋白搞死了)。所以,用這樣一個概念去看,病毒是有生命周期的,可以討論死亡。4.下面我從兩個角度講病毒個體死亡。先看一個病毒的蛋白質。大家可以看到蛋白質在第三步基本就掛了…再看DNA,一個病毒的DNA整合進宿主基因之後,當複製的時候,原本屬於我們說的那個原始病毒的DNA是作為母版的,也就是說,最後在那些被釋放出來的子代病毒中的DNA是由這個母版複製出來的【新】DNA而並不包含母版本身。來自於最初病毒的母版怎麼樣了呢?隨著細胞裂解/死亡也被降解了,死亡。本來的病毒只有兩部分,蛋白和DNA,現在既然兩部分都沒了那麼就可以判定死亡了,由此可見,被普遍認同的六步生命周期以細胞的裂解病毒的釋放為終點也是很有道理。
5.好了可以回答題主的問題了。對於病毒來講條件合適分兩種:一是沒有細胞給病毒感染,但是也不會降解病毒蛋白質強行搞死病毒的環境;二是極其合適病毒感染細胞的環境。我想說的是,前者中不存在病毒死活的問題,為什麼呢,因為沒有細胞就沒有病毒生活周期的開始,沒辦法討死亡。所以來看看第二種環境。第二種環境中,病毒生活周期正常運轉,那麼想我剛才說的,對於一個病毒【個體】來講,生命開始於其與細胞膜的作用,結束於宿主細胞死亡釋放子代病毒。這裡面最花時間的是什麼呢——潛伏期。也就是說,病毒DNA整合進宿主細胞基因組之後到這段DNA被激活開始複製之間,是有時間間隔的。這個間隔根據病毒的不同千差萬別,有興趣的可以自行查找。對於通常的病毒,感染過程可以很短,潛伏期不定,發作以後釋放也很快。(當然每種病毒性格不大一樣-_-#有的也喜歡剛感染的時候直接就表達出了一些子代病毒,普遍感染一部分細胞之後再休眠潛伏,然後再集體爆發…)
———————————————於是,個體病毒的會不會死,【會】,多久會死,【因病毒而異】回答完畢。P.S. 時間不發充分,敘述簡單,畢竟單談潛伏期就是幾大篇文獻…不對的有爭議的歡迎指正
參考:
http://en.m.wikipedia.org/wiki/Virus#(不要看百度百科!不要看百度百科!不要看百度百科!重要的事情要說三遍…);「六步生命周期」:Collier pp. 75–91·病毒到底算不算生物其實還是有點爭議的。。。所以死亡也很難界定。。所以我們習慣用效價考察病毒的數量與活性,不同病毒之間的差異還是很大的,有的離開液體環境就很快失活,有的冷藏一下效價就會跌幾個數量級,也有的放幾十年依舊活力驚人,既然題主說條件適宜的話,我覺得病毒的效價是不太會有多大變化的。。想想細菌這一類定義為生物的,只要養料充分,環境適宜,本身也沒致死突變,也是無限繁殖不會死的
病毒只要環境合適會發生複製(自身生命的無限延續方式,俗稱克隆),因此不應該用死亡這個詞,只要它的DNA 或RNA 存在,它就有再複製的可能,除非它的遺傳物質被改造或者突變或者破壞,否則它陰魂不散
那天還在說關於Mers這個病毒的事情,一樣的道理,病毒原先是在宿主身上寄生的,病毒與宿主就像簽了和平共處協議一樣,只要彼此安守本分,病毒不會去傷害宿主,宿主也不會可以去殺死病毒。但是,一旦宿主遭到傷害或者被傷害,病毒就無法繼續生存在這個宿主身上,那麼病毒就會開始去尋找新的宿主來寄生,亦或者是去報復破壞原宿主的人,就像Mers病毒一樣,原先的宿主動物被破壞(人類回去野外探險尋找野生動物,或者是拿他們做實驗等等),病毒就會四處串去尋找新宿主,這樣就容易傳染開來,但是他們不會選擇自然死亡,而是大量繁殖報復~
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