一个不断进化的杀手
很显然,人体就是一个战场,病毒的攻击与免疫系统的防御每天都在上演。幸运的是,大多数情况下,免疫系统胜出。但是,现在我们需要评估,长远看来,这种日常斗争是如何影响每一个战斗成员的。这就意味着要回顾数百万年前,病毒和它们的宿主是如何共同进化的。
微生物的进化和它们所引起的疾病,与宿主防御和对抗它们的有效方法的发展是并行的,并且前者为后者所塑造。因此,当微生物大军进化出越来越精妙的攻击策略时,人体也对自身的防御系统进行了进一步改进,从而将生存斗争提升到了难以置信的复杂水平。
疱疹病毒的古老家族非常广泛地分布于自然界中,甚至像牡蛎这样的原始无脊椎动物都有自己的疱疹病毒品种。这些病毒及其他病毒与它们的宿主在相似的时间范围内分化和进化。因此,大约2.2亿年前,当哺乳动物从它们的祖先爬行动物分化出来时,疱疹病毒就已存在。大约8 000万年前,哺乳动物进化成现代的物种,疱疹病毒也紧跟着进化了。因此,人类疱疹病毒与感染人类近亲(亚洲及非洲的灵长类动物)的疱疹病毒有着最直接的联系,它们彼此之间的分化程度与灵长类动物的分化程度相同。
在进化的时间轴上,宿主和病毒的基因都一直在发生各种突变(即随机错误,大约每十万到一百万次遗传密码复制中会出现一次)。突变可以改变蛋白质的性质,虽然大多数突变是有害的,但偶尔也会有益,使突变后的有机体比它的对手更成功。这就是自然选择的基础,数千年来,它使得病毒如此精妙地与其各自的宿主相适应,正如我们之前提到的那样,病毒的生存策略往往看起来似乎是计划好的,而不是随机的试验和错误。
从短期来看,病毒通常比其宿主有优势,因为它们的繁殖周期短得多。病毒每一到两天就可以繁殖成千上万个子病毒,而(西方)人类在20~30年间平均只有2.4个后代。假设人和病毒的突变率是差不多的,很显然,更复杂的有机体需要更长的时间适应病毒。
适应性的一个明确例证来自人为造成的多发性黏液瘤病在兔子中的流行。这是一种自然感染巴西兔子但对其伤害很小的病毒。1950年,该病毒被引入澳大利亚兔群(由欧洲引进),目的是控制它们不断增长的数量。虽然引入病毒达到了预期的破坏性效果(第一年,它杀死了99.8%的被感染的兔子),但很快,这种病毒便不起作用了。病毒投放三年后,兔子的数量降至最低点,但七年后,被感染的兔子中只有25%死亡。如今,将近50年过去了,澳大利亚的兔群再次满员(第二章中将会讨论正在被招募的另一种病毒)。由于兔子的繁殖周期只有6~10个月,而人类的繁殖周期为20~30年,在类似的情况下,人类需要120~150年的时间才能适应一种新的致命病毒。