世界上第一个病毒是什么？它来自哪？
地球上的生物都起源于同一支原始细胞体——这是我们一贯的认知。但有两位研究人员证明，病毒可能是另一个生命谱系的见证者！另一种生命起源，它有可能存在吗？
“我们的研究成果被视为异端邪说！”美国伊利诺伊大学进化生物信息学实验室的古斯塔沃·凯埃塔诺-安诺莱斯（Gustavo Caetano-Anollés）感叹道。不过这位生物学家对此并不惊讶：没人能在质疑一个神话后还能全身而退，而且还是有关生命起源的神话。
关于生命起源，目前被广泛接受的版本源自1970年代末。38亿至35亿年前，即地球形成几亿年后，温热海洋覆盖全球，各种分子不断相互作用。几种生命细胞体为了享用“原始汤”的资源而你争我夺。繁殖最多的一支最终独占了这汪热水，繁衍出此后的所有生物。
这个赢家名叫LUCA（Last Universal Common Ancestor，最后普遍共同祖先）。从细菌到大象，它的后代构成了生命的三域系统，形成了巨大的进化树。在它繁殖能力阴影下，其他所有原细胞谱系都衰败消失了。
所有的……除了病毒。这就是古斯塔沃·凯埃塔诺-安诺莱斯与同事阿尔上·纳西尔（Arshan Nasir）的“异端邪说”。他们认为，现代病毒并非LUCA的直系后代，而是其竞争者的后代。换言之，它们源自另一种生命方式！
一开始，这些病毒的祖先可能寄生于LUCA。它们改变了自己的细胞机制，放弃了一些内在功能及控制基因——这是典型的还原进化（reductive evolution）。然后，它们继续自我简化，直至完全依赖于宿主，失去了目前被视为不可或缺的生物属性（如细胞分裂或吸取外部能量的能力），只保留了能使细胞为之所用，从而保证自身传播的最起码的能力。
人类免疫缺陷病毒
这与生命史的官方版本显然不符，该版本认为病毒只是LUCA原细胞的意外分支。
在这一版本中，原始汤里充斥着原细胞的组织碎片——DNA、RNA片段或细胞膜。这些物质在生物层面上没有活力，但具有化学活性。“出于偶然，极少数片段具有的物理化学性质使它们能够在细胞内部自我复制，从而存在至今。”法国南巴黎大学微生物多样性、生态和进化研究组主任洛佩兹-加西亚（Purificación Lopez-Garcia）指出。她并不相信这种新说法。
1100万种蛋白质
这两位“异端分子”于2015年9月发表了他们的论文。与大部分旨在建立生命进化树的研究相反，他们的研究并不基于对基因的比较，而是对蛋白质形态的比较，更精确地说，是比较组成它们的各种结构域（protein domain）。
正是它们对环境起化学作用，从而赋予蛋白质以功能。“我们比较的不是基因序列，而是它们产出的蛋白质三维结构。”古斯塔沃·凯埃塔诺-安诺莱斯总结道，“但和使用基因序列一样，也能描述这些结构的进化史。”出于同样的逻辑：产生结构相近的蛋白质的两种实体拥有共同祖先。
古斯塔沃·凯埃塔诺-安诺莱斯从1990年代末就开始使用这种方法，当时它还是刚刚兴起。而截至目前，他以此勾画出的进化树也总能与传统基因方法得出的进化树相符。在他看来，这种方法甚至更加可靠：“基因突变的速度比它们产生的蛋白质结构变化更快。”
为了建立病毒的进化树，他和阿尔上·纳西尔处理了大量数据。他们用强大的统计算法筛选了3640种病毒和属于三域系统的1620种细胞产生的1100万种蛋白质。借助一个囊括几千种组成和三维结构已知的蛋白质的数据库，他们比较了上述蛋白质的化学组成，首先推断出它们结构域的形态。这是一种复杂的概率计算，但古斯塔沃·凯埃塔诺-安诺莱斯表示，预测结果“现已得到蛋白质X光研究证实，准确性达95%至98%”。
然后，研究人员鉴别出那些最常见的蛋白质结构域。他们统计了1995种，其中66种为病毒所独有。很难相信造成这一切的基因源自LUCA，要是这样的话，三域系统的生物也该携有这些结构域。
他们由此得出结论：病毒源自几种迥异于我们共同祖先谱系、并与之共存的细胞。它们有着自己的进化树，但与我们的进化树交织。我们应当把它们视为生物，因为它们源自生物祖先——进化论无法想象生命物种在进化过程中失去活性。
