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2018年3月18日 (日)

ウィルスは生物の切れ端 再び

かつて、『ウィルスは生物の切れ端(123455)』という投稿をしたが、以下の記事を読むと、その起源と生成過程の仮説が浮かんできた。
/////////////////////////////////《引用》/////////////////////////
毎日、1平方メートルあたりに8億個のウイルスが空から降り注いでいる(リンク)
地球の空はウイルスに完全に包囲されているようだ。
カナダのブリティッシュ・コロンビア大学の研究者たちは、地球の大気境界層下を飛び回るウイルスの数を測定し、どれだけ多くのウイルスが上層大気から地表に降下しているのかを測定した。この観測はこれまでで初めてのこととなる。
《中略》
チームは、スペイン南部のシエラネバダ山脈にある高地から大気圏を調査した。その結果、9,000フィート(約 2.7キロ)を超える高さの大気中から莫大な数のウイルスが発見されたのだ。
《中略》
「毎日、 1平方メートルあたり 8億個以上のウイルスが地球の大気境界層より地球に供給されていることが判明した」
今回、科学者たちは、初めて対流圏上部の大気中の気象システム上の成層圏のウイルスの数を測定した。地球の大気境界層の最下部にある地球の対流圏は、地球表面の状態に反応し、ウイルスは、海上からの噴霧や土壌の塵の上を上方に移動する。それらは地表に降下する前に、上層の対流圏の大気を通って何千キロも飛行することができると考えられる。
《中略》
なお、研究チームは、大気中に膨大なウイルスを発見したが、バクテリア(細菌)の数はウイルスよりはるかに少なく、同じ面積に数千万個程度だった。
これは、ウィルスは大気への付着力が細菌より大きいために、雨などで地表に降下する量が細菌より少ないためだと思われる(ウイルスは雨と共に地表に落ちずに、大気に乗って地球の上空を広い範囲で漂い続けることのほうが多いという可能性)。
//////////////////////////////////////////////////////////////////
1. DNAもRNAも水無しには形成できない
>また、最近の分子生物学では、遺伝や生命の根源がDNAなどの物質に還元されることが多いが、本当に遺伝を司っているのは、生きた生殖細胞とDNAのセットである。もっというと、DNA自体も生きた細胞抜きでは生成できない可能性すらある。(36069)
この理由は、DNAの立体構造の形成のためには、弱い極性をもった水分子との水素結合が不可欠であること。それを解かりにくくしているのは、教科書に出てくるDNAの立体模型は、その周囲に水素結合でくっついている水分子を描いていないから。その水分子は細胞内に蓄えられており、それ抜きにDNAやRNAの生成も機能発揮もない。
2. どの生物の由来か?
①ウイルスは、DNAウイルスとRNAウイルスに分けられ、真核生物、真正細菌、古細菌、いずれのドメインにもそれぞれウイルスが発見されている。
②そのゲノムサイズは
《ウイルス 》 
・λファージ       4.8×10^4(一般的なウィルス)
《バクテリア》
・カルソネラ・ルディアイ 1.5×10^5(最小のゲノムを持つ真正細菌)
《多細胞生物》 
・ショウジョウバエ    1.8×10^8
・ヒト          3.0×10^9
であり、ウイルスとバクテリアのゲノムサイズは近く、多細胞生物のそれの1/1000~1/10000程度。よってウイルスと多細胞生物のゲノムサイズは大きく異なる。
※1①②から、ウイルスはバクテリア由来である可能性が高い。
3. バクテリアが極度な休眠状態へ移行したものがウイルス
どんなバクテリア(それ以外の微小生物も)でも、飢餓や乾燥状態になると、極度に代謝を落として休眠状態になる。この事例は豊富にあるが、興味深いのは、多細胞生物ではあるが極小のネムリユスリカの事例である。
>乾燥に伴いほかの生物が次々と命を落としていくなか,ネムリユスリカはカラカラの状態で雨季を待ち,再び水が張ると1時間程度で何事もなかったかのように蘇生する.彼らはこの乾燥と蘇生を何度も繰り返すことができ,日常的に起こる突然の日照りによる水環境の消失にも対応することができる.
>また,この乾燥無代謝休眠状態の幼虫は,水分の供給がなければ半永久的に眠り続けることが可能で(論文記載上の最長記録は17年間),90°Cの高温から-270℃の極低温,アセトンのような有機溶剤,真空,7kGyもの放射線など乾燥以外のストレスに対しても驚異的な耐性を備えており,宇宙空間に2年半もの間置いても地球に戻り水をかければ蘇生する。(リンク)
※2 以上1・2・3から、3.上空に吹き上げられたバクテリアが、乾燥・飢餓・宇宙からの放射線に耐えるため第一段階として一般的な休眠状態に入る。その後、滞留時間が長いと放射線の外圧は更に高まるので、細胞質を更に改変させ、放射線も防ぐ更に硬い殻を作ったのがウイルス。だから、バクテリアとウイルスが大気圏上層部で同時に発見される。
しかし、ここまで極度に細胞質を変化させた場合、水のある地表に戻っても元の細胞に戻ることが出来なくなる。そこで、殻を捨てて、中身の核酸だけを再利用し、殻の元であった細胞質は他の生物のものを利用するという戦略をとったのがウイルスではないか?




 
本田真吾

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