生物進化中病毒存在至今有何意義?

01-15

生物的進化是向著更優勢的方向進行的，但是作為一些可以殺死健康生物的病毒為什麼會存在至今?而其他的生物也沒能在漫長的進化中發展出抵禦病毒的方法呢？

1.生物的進化是向著更優勢的方向進行的，嗎？

並不是。進化（演化）沒有方向，也沒有優勢方向，金標準只是適不適應當前環境而已。環境一旦發生變化，優勢立馬變劣勢。舉個例子，非洲的鐮刀形紅細胞貧血病之所以普遍，就是因為它能對抗瘧疾，如果你生在非洲且有此突變那就是天大的優勢；如果你生在中國，那就是病，需要治療。

2.但是作為一些可以殺死健康生物的病毒為什麼會存在至今?

病毒也是生物，在生態系統中有它的位置，比如作為細菌的食物；作為基因轉移的載體；作為共生、寄生的生物；這種簡單的生命更有可能是生命的起源。

這就是它存在且生生不息的理由。如果這個世界沒有病毒，那也太可怕了。

3.而其他的生物也沒能在漫長的進化中發展出抵禦病毒的方法呢？

方法很多呀，人類（其他動物）強大的免疫系統基本上是病毒的剋星。但是病毒由於其變異快、種類多的特性，始終與免疫系統呈一時瑜亮的關係。

當時，報了一個新生研討課，最後要完成一份關於進化的PPT，然後，我手賤，選了病毒與進化……

記得，當時查了許多資料：

病原體和它們的宿主之間不斷的戰爭長期以來被認為是進化的主要動力，在一項研究中，來自美國斯坦福大學的研究人員使用大數據分析來揭示病毒「影響人類和其他哺乳動物進化」的完整程度。
他們的發現提示著自從人類與黑猩猩在進化上分離以來，在所有的蛋白質適應中，有30%是由病毒驅動的。相關研究結果發表在 eLife 期刊上，論文標題「Viruses are a dominant driver of protein adaptation in mammals」。
「We conservatively estimate that viruses have driven close to 30% of all adaptive amino acid changes in the part of the human proteome conserved within mammals.」
而對於人體，大約8%的人類DNA是在遠古時代感染人類的逆轉錄病毒的殘餘。內源性逆轉錄病毒的另一項驚人的作用，就是它們可調控幹細胞（即我們身體所有細胞的前體）。逆轉錄病毒的遺傳物質是RNA ，但在感染過程中，它被轉換成DNA，該DNA再整合到細胞染色體中。如果被感染的細胞恰好是一個生殖細胞，病毒DNA （此時被稱為內源性逆轉錄病毒）將成為動物及其後代的永久組成部分。

人類的受精卵一開始有可能看起來像是一張白板。然而在受精的數天之內，生長中的細胞團不僅激活了人類的基因，還有源自古老的感染而存留在人類基因組中的病毒DNA。

現在來自斯坦福大學醫學院的研究人員發現，早期的人類細胞生成了病毒蛋白，甚至塞滿了裝配的病毒顆粒。這些病毒蛋白可以操控人類發育的一些最早期的步驟，影響基因表達並甚至有可能保護了細胞免受進一步的病毒感染。
一種叫做HERVK的逆轉錄病毒在相對近的時期——大約20萬年內重複感染了人類。大多數HERVK基因組仍然待在我們的每個細胞中保持完整。大多數的這些序列在成熟細胞中失活，但近期的研究表明它們可以在腫瘤細胞或人類胚胎幹細胞中活躍起來。新加坡基因組研究所的研究人員在今年發表於2月CellStemCell雜誌上的一項研究中，證實來自一種靈長類動物病毒HERVH的序列也在早期人類發育中活化。

現在斯坦福大學的研究人員第一次證實了，在發育的人類胚胎中有大量的病毒蛋白，電子顯微鏡圖像顯示這些蛋白裝配成了病毒顆粒。隨後在體外培養的人類胚胎幹細胞中開展研究，科學家們證實這些病毒蛋白可以影響發育胚胎中的基因表達，並有可能保護了細胞免受其他病毒的感染。
他們發現，一些HERVK病毒在3日或4日齡胚胎中轉錄成為了RNA。這種病毒激活與胚胎中其他關鍵人類基因的激活同時發生。HERVK還編碼了一種叫做Rec的病毒蛋白，Rec與病毒RNA轉錄物結合，護送轉錄物進入到細胞質核糖體處合成了蛋白質。Rec不僅影響了病毒基因的表達，還結合了許多由人類基因轉錄的RNA。Rec還調控了RNA與核糖體的互作。最終，存在於人類細胞中的Rec刺激了一種免疫反應，提高了人類表面結合蛋白IFITM1的量，後者可以保護細胞免受病毒感染。
這清楚地表明HERVK在胚胎中表達是一種潛在的有益策略。當然，還有一種非常古老的內源性逆轉錄病毒，名為HERV-H ，曾在大約2,500萬年前感染人類的祖先。
已發現HERV-H對決定人類胚胎幹細胞的特性非常重要。胚胎幹細胞（簡稱 ES細胞）是由胚泡在植入4-5天後形成的內細胞團衍生，是「多能」的：它們可以分化成人體的各種細胞類型。「多能」意味著與體細胞（例如皮膚、肌肉、器官的細胞）相比，能表達完全不同的一套基因。在胚胎幹細胞中基因的表達是由調節mRNA合成的少量關鍵蛋白質所控制。如果這些蛋白質（只有四種）在一個已分化的細胞中產生，該細胞會轉變成胚胎幹細胞：一種經誘導產生的多能胚胎幹細胞（簡稱iPSC）。

日本山中伸彌的這個發現是他在2012年獲得諾貝爾獎的主要依據之一。
HERV-H可能是決定胚胎幹細胞多能性的重要因素，導致這一發現的最早線索源自下述發現：這種DNA優先在人ES細胞中表達。當HERV-H RNA的水平在ES細胞中減少（通過RNA干擾）時，細胞的形態會發生變化,它們成為成纖維細胞樣，這是細胞發生分化的標誌。相反，當成纖維細胞重新編程成為iPSCs時，HERV-H RNA的水平上升。這些結果表明，HERV-H對於保持ES細胞的多能性，以及使體細胞轉變成具有多能性都是必不可少的。
在我們的基因組中，HERV-H DNA與名為長末端重複序列（簡稱LTR）的病毒序列相鄰。這些序列提供病毒mRNA合成的起始位點。在人ES細胞中，HERV-H的LTR似乎能增強附近的人類基因的轉錄，這對於維持多能性是重要的。以一種有趣的複雜互動方式，HERV-H病毒RNA對這項活性很重要：它似乎會與某些蛋白相結合，而這些蛋白又參與影響多能性mRNA轉錄的調控。這一觀察結果解釋了為什麼減少HERV-H病毒RNA會導致多能性的喪失。
由人類ES細胞製造的HERV-H RNA不被翻譯成蛋白質，因為它包含了在過去2,500萬年中積累的許多突變。因此HERV-H是一個長的、非編碼RNA （簡稱lncRNA ），是較近發現的一類調控RNA。在人類細胞中約有35,000 個lncRNAs參與控制多種過程，如剪接、翻譯和表觀遺傳修飾。現在我們知道，內源性逆轉錄病毒也能產生lncRNAs 。

個人思考

根據現代科學研究，我認為病毒影響細胞結構發生改變是完全說得通的，因為病毒是直接作用於細胞個體。對於細胞來說，病毒的侵略大多是致命的，如果細胞在與病毒這場軍備競賽中沒有改變，那麼註定會被淘汰。如果病毒在與細胞這場軍備競賽中沒有改變，那麼註定也會被淘汰。於是，細胞只有不斷進化，病毒也只有不斷進化，如果一方得到了更好的武器，另一方也得跟上。
如果沒有內源性逆轉錄病毒，人類可能不會成為今天遍布全球的智人人種。他們甚至可能還在以下蛋的方式傳宗接代。病毒不僅可能讓我們生病，病毒也可能是人類進化所必不可少的。在每個細胞的核心，含有一個與我們的DNA相同的副本，經由我們的父母以及他們無數代的祖先遺傳下來。人類的DNA可以追溯到三十億年前的那個原始細胞，這一譜系將我們與地球上所有動植物聯繫了在一起，我們都有一個共同的祖先那就是一個包含單鏈DNA的細胞。然而病毒和我們一樣古老，它和我們一起進化，迫使我們不斷改變，否則我們將會輸掉這場生死之戰。這場永不停歇的軍備競賽促使我們進化，使雙方都變得更強大，如果沒有與宿敵之間的殊死戰鬥，我們也不會進化成今天的樣子。
細胞的歷史充滿改革和創新，因為病毒迫使細胞不斷改變，它們幫助細胞適應了不同的環境，正因此塑造了我們，賦予了我們今天的模樣。
這場與病毒的戰爭，時時刻刻都在七十億人體中激烈的進行著，雖然我們很少察覺，但我們互爭雄長，互相改變，共同提高。
逆轉錄病毒在生物進化過程中的重要作用可能是對生物進化機制的重要補充。

當時找資料寫作業的時候，本人只是大一，可能沒有太多分辨的能力，如果有錯誤，請委婉指正……

這個可以上升到哲學的範疇，不過我還是想用專業知識答一波。

1. 增殖。部分病毒在感染宿主後，其遺傳物質是可以整合到宿主的DNA上的。說個恐怖的事實，人類的全基因組裡大概有10%是病毒的DNA。而其中部分病毒基因則成了人類的癌基因，那癌基因又對人體有什麼好處呢？癌基因在正常情況下是維持細胞增殖所必須的啊！

2. 胎生。知道為啥有胎生和卵生的區別嘛？這得感謝合胞病毒啊！它的作用使細胞得以融合從而產生了胎盤，你我的存在都得感謝這玩意呢！

3. 加速進化。由於病毒結構簡單，核酸容易突變，其在進化的速度上要遠遠大於多細胞動植物。我將每一次感染都看成是進化的嘗試，成功了，病毒變成機體的一部分，如上述的癌基因。不成功，部分機體生存不受影響或者死亡，但對生物圈進化威脅為零，病毒接著進化。

4. 約束。HIV、HPV等很多病毒的傳播方式中，性傳播占很大一部分。在一定程度上可以抑制濫交的現象，這就保證了一個人或者一個個體基因的傳播被壓制在一定的範圍，從而避免某個體的後代過多，破壞基因的多樣性。

好像還有幾個人看哦那我就再更一點吧。

前面說到病毒在進化中的意義，我再談點病毒存在對人類的生存意義吧。

5. 自體監測。約90%的人都曾患過口腔潰瘍和嘴角的皰疹。（中醫管這個叫「上火」。）這其實這是由皰疹病毒感染所引起的疾病，由於危害不大，且病程短，大多數人都不把它當一回事。

皰疹病毒在感染人後，會將其基因整合在人細胞基因組中。整合是什麼意思呢，就是成為細胞基因的一部分。這就意味著，即使你的免疫系統已經將體內的皰疹病毒清除的一個都不剩了，在沒有外界感染的情況下，病毒依然會像正常細胞基因一樣被編碼表達出來。

有人會說，那新病毒被編碼出來，免疫系統再清掉不就完了嘛？是的，在機體狀態正常情況下確實不會有什麼病症出現。但在免疫力低下的狀態下呢？比如熬夜、吃燒烤、營養不良、缺乏維生素等。這時新的嘴角皰疹和潰瘍就會肆掠回來了，這種「上火」的狀態其實就是在提醒自己，身體不在狀態了，要改變生活方式，增加免疫力，不然不止是簡單的皰疹，其他危害嚴重的病毒、細菌甚至癌細胞都會分分鐘侵佔你的身體的控制權。

（我無意黑中醫啊，只是中醫的理論解釋實在戳中了我的笑點。）

6. 自我認知。與其說自我認知倒不如說可以推動科學技術的發展。

像天花，狂犬，埃博拉等高致死率病毒給人們帶來的恐慌不是無意義的，相反，正是由於這種恐慌才推動了人類對自身免疫機制的探索。於是一種叫「疫苗」的好東西就被創造出來了。天花被消滅了，脊髓灰質炎病毒也快了，被狗咬也只是誰出打針錢的糾紛問題了。雖然埃博拉和HIV目前人們依然沒能找到很好的防禦方法，但凡事都會有個過程，對吧？

說到HIV，我再多嘴幾句。HIV是目前人類研究投入財力精力最多的病毒，沒有之一。它的研究經費比目前世上所有（注意，是所有）其他病毒研究經費的總和還要多！曾經有人評價到：這是歷史上唯一一個，人類花費巨大財力物力對另一種生物的圍剿———卻沒有成功的案例。_(:з」∠)_無奈吧？

HIV對人類免疫系統的了解，遠遠勝於人類自己。諷刺的是，人類關於自身免疫的知識很多都是來源於對HIV的研究過程中……

純手打，想到再更……不要吝嗇你的贊哦

自然界的客觀事實表明：客觀的現象不存在目的與意義，所謂「意義」不過是人類自身依據遺傳物質和環境刺激做出的基於自身利益的判斷。

這都啥玩意。。一個東西存在為什麼要有意義？病毒就是可以自我複製的代碼，生物系統里就是允許這種自我複製單元的存在（當然很多病毒能加快變異速率，現在基因組裡的轉座子也可以看做病毒的痕迹），病毒也是基因的載體，沒通過宿主選擇的都消失了。

「而其他的生物也沒能在漫長的進化中發展出抵禦病毒的方法呢？」這不扯淡么，細菌可以靠CRISPR，一些內切酶防禦噬菌體，高等生物也能靠免疫系統清理病毒。

「但是作為一些可以殺死健康生物的病毒為什麼會存在至今」首先一些病毒並不古老，存在至今啥意思？很多是近代從近源宿主中重組變異出現的，很可能對於原始宿主不致命，但是換一個就厲害了。其次你生物體能進化抵抗病毒，病毒也能進化來升級。本身病毒就如同系統bug一樣的東西。

不知道題主有沒有聽過一個猜想…

你以為生物是什麼…不過是DNA寄存的軀殼罷了

單細胞、多細胞、細菌、病毒、真核、原核…

都只不過是DNA選擇寄存的殼不一樣而已

紛繁複雜的生物圈不過是一群DNA的狂歡…

還有一群DNA戴著RNA面具在開假面舞會…

病毒的DNA片段，和身體內的DNA片段，沒有本質區別

可以這麼理解：

病毒及其攜帶的DNA信息，是在野黨

身體內細胞的DNA信息，是執政黨

在野黨可以通過各種形式來影響執政黨

生命由一個祖先分化而來，遠古病毒個頭非常大，有些甚至像細胞一樣。

人類是個很奇怪的物種，會進行一些在自己認知範圍內的定義和分類。

病毒在進化過程中越來越精簡，越來越高效。扔掉外殼，進化出針對特定蛋白的鑰匙，在細胞內增殖，複製，然後再感染再複製。這過程很正常，人類就是這麼乾的，地球就是一個大細胞，我們就是細胞里的病毒，干著和我們體內的病毒一樣的事。

本身生命就是繁衍，你不可能強迫一棵樹有思維，病毒也一樣。

地球：MMP，那是老子的噬菌體好不好，你們人類才是病毒。

根據病毒的某些定義我們能得到一個令人震驚的結論：

寄生在宿主上
能自我大量快速繁殖
消耗宿主的能量和資源
為了自身的生存而殺死宿主的健康肌體

按照這些定義去套，你會發現：

『人類就是地球的病毒』

電影《黑客帝國》早就指出了這一點：

史密斯：

我想跟你分享一點兒心得。
當我試圖給你們分類的時候，我才發現你們其實不算是哺乳動物。
地球上每種哺乳動物都會本能地和周圍環境保持生態平衡。
可你們人類不會。
你們遷徙到一個區域，然後不斷繁殖、繁殖，直到耗盡所有自然資源。
你們生存下去的唯一方式就是侵佔另一個區域。
地球上還有一種生物是這樣生存的，你知道是什麼嗎？
病毒。
你們是地球的癌症和瘟疫。
而我們是解藥。

謝邀

這是個難以回答的問題。一個更容易的問題是，人類存在至今有何意義？答案是：喂病毒。

人體細胞社會是人類細胞與微生物的共進化產物

直觀的人體是一個完整的有機體。然而21世紀人類微生物基因組的研究進展表明，與人類共生的微生物參與了人類細胞社會的構成及其進化歷程，應該將人體視為「超有機體」(superorganism)。

有些與宿主共進化的微生物實際上已經成為了有機體的一部分，具有一定的功能。例如哺乳動物消化道的正常菌群實際上是正常消化功能不可缺少的一部分。

腸道菌群的失調可能導致Crohn病，結腸炎，肥胖症，變態反應性疾病甚至某些腫瘤等等。

人類的dna組內有數千種內源性逆轉錄病毒，佔有人類dna的8%。它們基本上都是有缺陷的序列，已經喪失了正常病毒基因的活性。生命體內基因中存在的大量逆轉錄元件都源於這些古老的化石病毒。有假設:「表觀遺傳學-轉座子假設」，認為這些逆轉錄轉座子在環境激變，原「適應性宿主」變為「非適應性宿主」時會啟動，重新組織基因組，講停滯的群體改變為快速進化的表型，促使其在自然選擇下攀上新的適合度高峰。

還有寄生蟲與癌症等等，也在生命的共進化博弈中有重要份額。具體不一一敲字了。。

人類微生物基因組計劃研究揭示了人類的核心微生物組，其中包括致病的病原微生物，寄生的蠕蟲和病毒。長期生物進化過程中逐步形成了維持機體平衡、抵禦病原微生物的免疫系統。

一旦缺少了這些微生物，人難以正常生活。

按照人類細胞社會是超有機體的觀點，我們有兩套基因組:一套是來自受精卵的31897個基因，另一套是由100萬個以上的基因組成的微生物們的基因組。正常情況下這兩套基因組互相協調，維持人體健康。達成共進化博弈。

簡略地引用-歸納了一下的最近在看的

科學出版社《免疫的細胞社會生態學原理》吳克複主編

中的內容。有興趣或者想看參考文獻的同學可以自行查閱。。

我們無法獨立於自然中的其他生命存在。最近還看了幾篇說鞭蟲治療小鼠腸炎弓形蟲治療小鼠卵巢癌的文章，這些寄生蟲的感染對免疫系統的調節超出我的想像，看得我一愣一愣的。

細菌、病毒、寄生蟲、癌症以及其他生物，它們和我們其實都是自然法則在長久的演化過程中共同創造的一個整體，想要根除它們是不可能的因為它們是我們的一部分我們是它們的一部分。這倒是跟中醫裡面的陰陽學說，魔法少女小圓裡面魔女沒了還會有魔獸，人生最大的敵人就是自己這些~！@~#%的東西有共通之處。

也許大家都只是被自然法則玩弄的小可憐罷了。

就很煩。

1.生物進化中XXX存在至今有何意義？

在哲學上看很可能沒有意義。如果有，一般都是人類賦予的意義。

2.生物的進化是向著更優勢的方向進行的

不是這樣的。突變沒有方向，自然選擇和人為選擇只在部分時候有方向性、其他時候則沒有方向性，表現出的進化也只是有時候有局限的方向性，很多時候沒有方向，還有很多時候在獲得一方面優勢的同時在其他方面出現劣勢，甚至是致命的劣勢。例如渡渡鳥等失去飛行能力的鳥類可以說進化得很適應當地的環境，但在人類及人類的家畜到來後因為缺乏逃生能力又很有食用價值，迅速遭到滅亡。

3.一些可以殺死健康生物的病毒為什麼會存在至今?

因為它們能在宿主全部死亡之前大量複製自己，迅速感染新宿主，或者在無癥狀宿主和環境中長時間等待新宿主，從而一直保存下來。並不存在絕對對所有宿主致死的病毒，強如埃博拉病毒對人也沒有100%的致死率，狂犬病發病後對人致死率100%，但有很多蝙蝠產生了中和抗體、可以無癥狀地攜帶狂犬病毒，一些患病的瘋狗在死亡前也來得及感染新的宿主。

4.其他的生物也沒能在漫長的進化中發展出抵禦病毒的方法呢？

多細胞生物一般都發展出了免疫系統，但「能抵禦」不等於「對該病毒無敵」。足夠大量的病毒可以突破免疫系統的防線。衰老、受傷、營養不良、缺水、體溫過低、感染其他疾病等都可以降低宿主的免疫力。突變、基因重組等途徑產生的新種病毒可以迴避宿主針對舊種類病毒獲得的免疫。部分病毒可以破壞宿主的免疫系統。

因為讓熵增加得更快。

感情好病毒就不是生物了？還不讓人家活一活進化一下了....

意義這個東西，是有存在條件的。當你問一件事物的意義時，你得站在一種立場上，譬如對人類，對環境等等，畢竟意義這種東西只對人類有意義。所以不站立場問意義是無意義的，對自然宇宙，一切都無所謂。（好像繞口令，自己都尷尬哈哈哈）

生物法則中

存在不一定合理

淘汰才一定合理

意義……

存在的意義這個問題……怕是題主問錯了問題，要不就是問錯了地方，你應該去哲學那邊問啊

至於題主的問題：為什麼沒有進化出抵禦病毒的方法，我只想說，每一個生物都在努力進化，而且每一個生物無不進化出了抵禦方法（沒進化出來的都死了），那就是免疫系統。

還有題主提到的優勢問題，這個我就真的要喊了：病毒明明是最強的幾個物種之一了好嗎，存在上億年，數量近乎無限的存在，在各個方面吊打人類，你還要它怎麼進化？滅絕我人類嗎？！

以上。

再說一句，現在知乎上像我這種認真答題還沒有贊的人已經不多了

有句話怎麼說的來著………

存在即合理………

再說了

我們人類總歸得有個死法吧hhhh

在 1970 年代，反轉錄病毒的發現擴充了克里克制定的生物中心法則，證明 DNA 到 RNA 可以逆向進行，而現在科學家發現這類型的病毒在人類體內的影響遠遠不僅於此。

他們發現有些反轉錄病毒早在 4 億 5 千萬年前就已在人類的基因體中展開殖民行動。原本反轉錄病毒進入細胞後，會將它們的基因嵌入細胞 DNA，這些病毒基因會攏絡細胞幫它們做出新病毒，逃離細胞並再感染更多細胞，周而復始。

以上轉自微博

有個小病毒在病毒世界的知乎也發了一個問題，問我們人類和其他生命體存在的意義。有病毒回答，人類和其他生命體只不過是我們的奴隸和容器，而這些容器在我們病毒幾十億年前出現在地球上的時候，就已經畫好了藍圖，我們病毒是他們的老祖宗。