随着人们发现了越来越多大小不等的病毒，不少科学家呼吁对地球上的生命体重新进行分类。
Mamavirus病毒（Mimivirus病毒的另一株系）噬菌体示意图
进化论的第一次提出，是基于对动物和植物的视觉观察结果建立的。19世纪下半叶，在现代光学显微镜的帮助下，科学家开始系统地探索之前不能观察到的微生物世界，使得人们重新思考对生命世界的分类。
在二十世纪七十年代，根据对生物体内核糖体基因的分析，人们将生命世界分类为真核生物、细菌和古细菌三个生物范畴。尽管当时可以通过电子显微镜来观察病毒，但并没有将它们包括在生命树之中，原因在于没有检测到其体内包含的核糖体基因。早在1935年，通过对烟草镶嵌病毒的观察，人们认为病毒大部分只是一些非生命的生物分子。然而，经过晶体学研究，发现了病毒具有生物学特征的具有感染细胞的能力，于是便有人提出了病毒不是真正的生命体之说。
但是，近来人们发现大量的巨型病毒物种，它们的大小及其基因组都与许多微生物不相上下，这给传统的观点提出了巨大的挑战。2003年，研究人员宣布发现了一种直径为0.4微米的Mimivirus病毒（实际是阿米巴寄生虫，多年来研究人员认为它只是一种细菌），其基因组包含120万对碱基，颠覆了传统病毒不会超过0.2微米的学术理论。从那时起，人们相继发现了大量的巨型病毒。2013年7月在阿米巴体内发现的两种Pandoraviruses病毒，其基因组分别为190万和250万对碱基，之前一直被认为是一种感染阿米巴的寄生类真核生物，其实它是一种病毒，也是一种原核生物。
病毒性寄生生物
随着全基因组测序技术的发明，研究人员开始认识到大多数生物体事实上是包含由来自于许多不同来源生物的基因组成的嵌合体，这些生物体包括真核生物、原核生物和病毒，这就促使我们重新思考进化的问题，尤其是在宏观和微观世界之间基因流动的进化问题。例如，基因组学分析提示，真核生物是细菌和古细菌之间长期作用的结果，在这种背景下，病毒越来越广泛地被认为是遗传材料穿梭般来回移动形成的。这些研究提示，在生命进化史上，病毒的重要性可以与地球上所有生物叠加的重要性等量齐观。
基于新发现的巨型病毒，我们毫不奇怪地认为，它们可能是来源于感染巨型病毒的寄生性病毒形成的。2006年，人们用电子显微镜发现了一种新的Mimivirus病毒株系――Mamavirus，在图像中，人们看到了一种微小的病毒正在感染巨大病毒体，科学家将这些新的感染性病毒称为病毒噬菌体，并用来描述那些感染细菌的病毒Mamavirus的卫星病毒，在其宿主阿米巴体内利用各种分子构件像“病毒工厂”般的不断繁殖。
对这种18kb的卫星病毒基因组的分析证明，与其病毒宿主一样，它还可以从不同的宿主中吞噬基因材料形成新的基因。有研究人员还在一些巨型病毒内发现了病毒噬菌体（如克罗氏病毒和藻DNA病毒），这些噬菌体的存在似乎可以抑制巨型病毒的生长，从而规避了巨型病毒对宿主细胞的杀灭作用。同样的例子也见于细菌噬菌体，它们经常可以介导有关细菌寄生于真核生物宿主内，产生吞噬效应。因此，与其他病毒一样，病毒噬菌体可以在整个生态学系统中起到关键的作用。
病毒噬菌体并不是巨型病毒内唯一的寄生生物。人们还发现了一种称为“转座病毒朊”的寄生性元件，其具有转座子的特性，这些在细菌体内观察到的自私跳跃基因在巨型病毒的病毒工厂中可多倍复制达数百万个拷贝。这种转座病毒朊可以进入病毒噬菌体或巨型病毒的基因组内，在其阿米巴宿主体内大量繁殖。
无处不在的病毒
二十一世纪初，人们鉴定出了一种生存于阿米巴体内的Mimivirus病毒，它符合巴斯德最初提出的“微生物”的定义，即可以直接在光学显微镜下进行观察。事实上，早在1992年，研究人员就注意到Mimivirus的存在，但多年来一直被认为是一种细胞内细菌。后来，利用扫描电子显微镜绘制出它的超微结构，并于2004年完成了其基因组序列的测定，证明了它是病毒性生命体，其基因组比许多细菌和古细菌的基因组大得多，是一种不同寻常的病毒。
与大多数病毒不一样，Mimivirus携带的基因在复制过程中编码表达着翻译机器。它的基因编码表达所谓的“病毒工厂”，也就是低等核糖体转录－翻译系统，将Mimivirus病毒的基因组片断序列大量拷贝出来，拼装成为病毒性子代。这种系统从病毒宿主中收集核苷酸，吞噬阿米巴的细胞核DNA，将其消解成为核苷酸片断，并重新组装进入Mimivirus序列之内。约16小时左右，阿米巴因此死亡，很快，每个病毒会连续不断地复制成约1万个巨型病毒颗粒。
在初步的发现基础上，科学家从海藻、鞭毛虫和其他阿米巴等宿主内分离出了大量的巨型病毒。而对它们的基因的元基因组学研究表明，这样的巨型病毒存在于世界的各个角落。研究人员正在热切地寻找新的巨型病毒，希望从复杂的环境中搜索更多的线索来发现新的病毒性生命体。
通过分析这些病毒的基因组，人们认识到它们是镶嵌体。换句话说，这些巨型病毒与其宿主及宿主内其他寄生生物之间相互交换遗传材料。同时，这些病毒还与大型DNA病毒共享几种相同的基因（大型DNA病毒很小，不能在光学显微镜下观察得到）。在光学显微镜下观察得到的生命粒子最早被分类为微生物，随后在20世纪上半叶分类为真核生物和原核生物（生物分类学史上的林奈两分法），1977年又在生命树上增加了古细菌（三分法），现在人们提出了四分法。
或许，基因组DNA的进化可能保护这些病毒防范来自其宿主的进攻，使得它们的RNA可以防御和保护自己免受病毒的感染。由于病毒从其宿主体内吸取和排出遗传材料，病毒与宿主之间共享着DNA基因，它们之间的关系更加稳定，因而可以更好地适应于自然选择。由于所有这些发现还刚刚开始，要认识地球上生命的起源和进化还需要更多的研究，因此，加强对长期受到忽视的病毒的研究，是回答这些问题的关键。
基于物理大小和基因组大小对传统定义提出挑战的传染原性病毒，即巨型病毒的发现已有十多年的历史，其中典型的有潘多拉病毒，它只有1微米长、直径0.5微米，是巨型病毒的纪录保持者。新近人们又发现了长约1.5微米、直径0.5微米的西伯利亚皮斯病毒，是从西伯利亚永冻土中鉴定出来的，其历史有3万多年。然而，在实验室条件下与阿米巴宿主相接触时，西伯利亚皮斯病毒就感染并吞噬了阿米巴细胞，这引起了研究人员的思考，即当这种巨型病毒从永冻土扩散出来后，是否会给人类带来损害。
这样一种古代阿米巴感染病毒的复活，提示由于全球变暖或环极地区域工业化开采引起的永冻土解冻，并不会规避它们未来对人类或动物健康产生的威胁。
资料来源The Scientist
责任编辑 则 鸣