病毒的起源是什么？ 第1页

非细胞生物的起源可以是多样化的，包括而不限于以下情况，多种情况可以并存：

• 地球上的古老自我制造分子的直系后代，利用原始汤中的大分子自我复制，直到细胞生物出现。一些病毒可以有各自不同的最早祖先；
• 一些细胞生物适应细胞内寄生并缺失了大量细胞器，变成病毒的典型结构。这样的情况可以各自独立地多次发生；
• 从细胞生物主体中脱离出来的质粒或小段核酸；
• 从宇宙降落到地球上的小段核酸；
• 在业已存在其他生物的时代随机形成的自我制造分子。

所有病毒不一定有共同的祖先。

看起来，地球生命可以由自然发生的化学反应产生的若干物质在紫外线照射下的浅水和反复的干旱-水淹中自组织而来。可以看看自催化的化学反应系统中的自我复制和达尔文式演化^[1]。

• 一部分化学反应可以在太空中发生，其原料和产物已经在星际物质中被普遍地检测出来。地球生命使用的一些分子在紫外线照射下比其同分异构体稳定。相关研究在 2020 年继续推进。
• 现在美国、加拿大、印度、非洲部分地区的一些天然湖泊的磷化合物浓度相对较高，原因是二氧化碳和水中溶解的钙离子发生反应。在原始地球上这样的湖泊可能提供了生命的自组织所需的磷化合物^[2]。
• 和过去估计的一样，原始地球上的多种化学反应所需的原料和局部高热可能由陨石提供^[3]，陨石可以作为冥古宙地球上的氨基酸来源^[4]。
• 朊毒体样蛋白质的自组织与 RNA 世界并存的假说继续推进^[5]。

代谢相关的某些化学反应循环可能比自我复制分子更早出现^[6][7]，一些金属矿物可以在热液喷口条件下固定二氧化碳和氢气^[8]。在 LUCA 诞生之前，地球上的化学反应和物理变化产生的原始区室可能已经在支持多样化的、能经历自然选择的化学反应^[9]。

• 磷脂可以在水中不经酶催化自然形成^[10]。
• 湍流似乎可以帮助降低生命在水中自然诞生的难度^[11]。
• 在实验室内制造的无膜液滴显示出类似生命的行为^[12]。
• 在实验室内实现了无需核糖体的单核苷酸翻译^[13]。
• 发现温度对模拟代谢网络的规模影响有限，生命诞生所允许的温度范围可能比过去估计的更宽广^[14]。

更早的研究可以参照：

有没有人解释下生命的起源？

“海底火山口是生命源头”是二十世纪的一项假说，近年来被若干实验驳斥。

在持续有水的环境里自然形成并积累核酸和蛋白质是相当麻烦的，在干湿交替变化的环境要容易得多。

生物使用的分子的手性规律可在紫外线照射条件下形成，这强烈地反对将地球生命的起源场所设置为“海底”——你可以假设一部分生命起源相关的分子在热液喷口产生，但那些分子在其他环境里更有概率形成原始生物。

• 例如陨石撞击海岸形成的灼热水坑可以产生巨量的前生命化学相关分子。

题目引用的文章反映的情况也是非普遍性的。不少学者同意病毒是生物、可以演化。

参考

1. ^ Ameta S, Matsubara YJ, Chakraborty N, Krishna S, Thutupalli S. Self-Reproduction and Darwinian Evolution in Autocatalytic Chemical Reaction Systems. Life. 2021; 11(4):308. https://doi.org/10.3390/life11040308
2. ^ J. D. Toner, D. C. Catling, A carbonate-rich lake solution to the phosphate problem of the origin of life. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117, 883–888 (2020).
3. ^ D. D. Sasselov, J. P. Grotzinger, J. D. Sutherland, The origin of life as a planetary phenomenon. Sci. Adv. 6, eaax3419 (2020).
4. ^ Takeuchi, Y., Furukawa, Y., Kobayashi, T. et al. Impact-induced amino acid formation on Hadean Earth and Noachian Mars. Sci Rep 10, 9220 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-66112-8
5. ^ Jheeta S, Chatzitheodoridis E, Devine K, Block J. The Way forward for the Origin of Life: Prions and Prion-Like Molecules First Hypothesis. Life. 2021; 11(9):872. https://doi.org/10.3390/life11090872
6. ^ M. Preiner et al., The future of origin of life research: Bridging decades-old divisions. Life (Basel) 10, 13–36 (2020).
7. ^ Stubbs, R.T., Yadav, M., Krishnamurthy, R. et al. A plausible metal-free ancestral analogue of the Krebs cycle composed entirely of α-ketoacids. Nat. Chem. 12, 1016–1022 (2020). https://doi.org/10.1038/s41557-020-00560-7
8. ^ Preiner, M., Igarashi, K., Muchowska, K.B. et al. A hydrogen-dependent geochemical analogue of primordial carbon and energy metabolism. Nat Ecol Evol 4, 534–542 (2020). https://doi.org/10.1038/s41559-020-1125-6
9. ^ Jia, T.Z.; Caudan, M.; Mamajanov, I. Origin of Species before Origin of Life: The Role of Speciation in Chemical Evolution. Life 2021, 11, 154. https://doi.org/10.3390/life11020154
10. ^ Liu, L., Zou, Y., Bhattacharya, A. et al. Enzyme-free synthesis of natural phospholipids in water. Nat. Chem. 12, 1029–1034 (2020). https://doi.org/10.1038/s41557-020-00559-0
11. ^ Krieger, M.S., Sinai, S. & Nowak, M.A. Turbulent coherent structures and early life below the Kolmogorov scale. Nat Commun 11, 2192 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-15780-1
12. ^ Nakashima, K.K., van Haren, M.H.I., André, A.A.M. et al. Active coacervate droplets are protocells that grow and resist Ostwald ripening. Nat Commun 12, 3819 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24111-x
13. ^ https://www.nature.com/articles/s41557-021-00749-4
14. ^ Chu X-Y, Chen S-M, Zhao K-W, Tian T, Gao J, Zhang H-Y. Plausibility of Early Life in a Relatively Wide Temperature Range: Clues from Simulated Metabolic Network Expansion. Life. 2021; 11(8):738. https://doi.org/10.3390/life11080738