書摘精選》多去氧核糖核酸病毒 一種微妙但致命的共生體

黃蜂將卵注射到毛蟲的活組織中，看起來可能是一種簡單、有點令人毛骨悚然的寄生行爲。但實際發生的事情沒這麼簡單。(示意圖／shutterstock)

棲息在菸草天蛾黃綠色毛蟲身上的集盤絨繭蜂，姿勢如外科醫生般精準，注射筒狀的產卵管正刺入這只不幸生物的表皮。我在講座中向聽衆說明這個場景時，得用雷射筆強調黃蜂小小、黑色的身體，附着在牠相對龐大的獵物身上。黃蜂將卵注射到毛蟲的活組織中，看起來可能是一種簡單、有點令人毛骨悚然的寄生行爲。但實際發生的事情沒這麼簡單。如果黃蜂的卵被單獨注射進去，無法在毛蟲免疫系統的攻擊中倖存下來，而是在孵化成幼蟲前被免疫系統摧毀。但跟着卵一起進入毛蟲體內的，還有一種微妙但致命的共生體，就是一種多去氧核糖核酸病毒。一旦進入毛蟲的活組織，病毒就會阻止毛蟲的細胞免疫系統攻擊注射入體內的卵，還會防止毛蟲變態爲蛾的成蟲型態，保留毛蟲的階段當成黃蜂卵孵化的育嬰室。然後，這種病毒會操縱毛蟲的生化代謝機制，當幼蟲從被注射了卵的毛蟲體內孵化出來後，病毒會誘使毛蟲製造養分餵養正在發育的黃蜂幼蟲。等時機成熟，新一代黃蜂就會從毛蟲體內出現，將已經成爲一具空殼的毛蟲留在原地。

自然界中有繭蜂和姬蜂兩個寄生蜂科，已經與多去氧核糖核酸病毒形成了侵略性的共生關係。科學家認爲自然界中有數萬種不同的黃蜂，有些人甚至認爲可能達到數十萬種。這種顯得殘酷的寄生模式，使達爾文在給植物學家亞薩格雷的信中驚歎：「我無法說服自己，仁慈、全能的上帝會精心創造姬蜂科，意圖明顯就是要讓牠們以毛蟲的活體爲食……」寄生蜂這種殘酷的生命週期，說不定就是恐怖科幻電影《異形》的靈感來源。今天，這幾萬種、或幾十萬種的寄生蜂，與同樣爲數衆多的多去氧核糖核酸病毒形成共生同盟，成爲整個昆蟲學世界中最成功的演化策略之一。

儘管在人類眼中看起來殘酷，但有些生物學家認爲這種共生模式的運作，整體上有利於自然的平衡，黃蜂可算是形成某種生物害蟲控制，否則可能導致不受歡迎的昆蟲大量增加，使灌木和樹木的葉片大把大把地消失殆盡。

黃蜂這種靈巧的寄生策略，同樣狡猾地施展在各種昆蟲獵物身上。我們在許多不同的例子中，可以看到黃蜂以不同的方式全面攻擊昆蟲發育的各個階段，包括卵、幼蟲、蛹，甚至完全長大的成蟲。例如，玳瑁蜂科的黃蜂選擇以蜘蛛爲獵物。專家是這麼說的：「這些蜘蛛既敏捷又危險，通常跟黃蜂一樣大。但黃蜂速度更快，會先迅速螫傷獵物，讓獵物動彈不得，然後將卵植入蜘蛛體內。」在哥斯大黎加，另一種黃蜂對長腳蛛科的銀腹蛛（Leucauge argyra）發展出特別的喜好。這種蜘蛛公認是令人聞風喪膽的掠食者，但在黃蜂和病毒的共生二重奏面前，也只能淪爲俎上肉。在黃蜂螫刺使獵物無法動彈後，白色的幼蟲會附着在蜘蛛的腹部。隨着幼蟲啃咬、生長，不幸的蜘蛛會逐漸萎縮。

昆蟲和病毒這種複雜、多樣的共生夥伴關係，是何時演化的？還有，究竟是如何演化的？

當遺傳學家檢視多去氧核糖核酸病毒的基因組時，發現這些病毒體內都保留了一個基因家族，意味着今天多采多姿的共生型態，都始於同一個夥伴關係。遺傳學家估計，這種原始的同盟可能出現在七千四百萬年前。讀者可能會覺得懷疑― 這麼複雜的關係，怎麼可能源自這麼久以前的單一共生遺傳事件？但其實不必如此驚訝，因爲人類細胞質內的粒線體，就是讓細胞能呼吸氧氣的能量包，源自約二十億年前，某種吸氧細菌與原生生物祖先的遺傳共生關係。這層遺傳共生關係，後來成爲今天地球上所有的吸氧生命型態，包括所有的動物、植物、真菌，和我們稱爲原生生物的吸氧單細胞有核生物。

(本文摘自《病毒圈》/貓頭鷹出版社)

【內容簡介】早在COVID-19之前，病毒就一直存在你我身邊。

但病毒到底是什麼？

◎全面瞭解病毒必讀的一本書。

歷史上的病毒

2019年末開始的COVID-19疫情重創世界，帶來許多不可逆的影響，而造成疫情的冠狀病毒更引發大衆關注。除了冠狀病毒，還有更多病毒與人類息息相關：小兒麻痹病毒導致癱瘓、流感病毒導致大流行、肝炎病毒甚至會直接導致肝癌。甚至還有一些病毒引起的疫情成爲人類歷史上的重大事件，包括天花、鼠疫（漢他病毒）、西班牙流感還有致死率極高卻一直爆發疫情的伊波拉病毒。但究竟什麼是病毒？

病毒是生物嗎？

說到病毒，學界最常有的爭論就是要不要把他們劃入生物的一部分。他們有遺傳物質（DNA、RNA）也能夠繁殖，但沒有移動能力，也必須仰賴寄主才能複製。本書作者英國倫敦皇家內科醫師學會會士法蘭克‧萊恩認爲我們應該把病毒納入生物的範疇，並從流行病學、生態學與演化學的角度解析病毒的本質。作者從歷史上的經典案例開始介紹常見的人類病毒，詳細講述各科病毒的特性、傳播方式與感染機制、在過去歷史紀錄以及對當時社會經濟等造成的影響以及發現歷史、引起的症狀疾病以及人類應對演進。於此同時，更透過各科病毒的特性來強調病毒和宿主共生共同演化的策略。

病毒是物種演化的重要驅動力

病毒不只會導致疾病，它們同時也對整個生物圈的生物有着不可輕視的影響力。本書也從家禽家畜追蹤到生命起源的深海熱液古生菌，一一紀錄病毒與他們對生態留下的影響。病毒是地球生命演化的組成部分，與地球上的生命相互依存，在維護生物圈的健康中發揮着關鍵作用。病毒存在在生命所在的每一個角落，也深刻地影響着人類與整個生物圈。

【作者簡介】法蘭克‧萊恩Frank Ryan

英國倫敦皇家內科醫師學會、皇家醫學會以及倫敦林奈學會的會士，也是雪菲爾大學動物與植物科學系名譽研究員，致力於研究演化學理論，並且將演化學觀念帶入轉譯醫學。先前暢銷著作《The Forgotten Plague》（1993）被紐約時報選爲年度書籍，《Darwin's Blind Spot》（2002）也獲得查理蒙格 (Charlie Munger) 在波克夏·海瑟威年度會議上推薦。另着有《The Mysterious World of the Human Genome》（2014）、 《Virolution》（2009）等書。

《病毒圈》/貓頭鷹出版社