病毒的多样性

2病毒的多样性

（1）病毒中的“巨人”和“侏儒”

大多数病毒比细菌小得多，需借助电子显微镜才能观察到。其直径从20纳米到300纳米不等。纳米是测量病毒大小的常用单位，1纳米等于1×10^-9毫米。天花病毒大小约为200纳米×300纳米，近似于最小的原核微生物——支原体，用镀银方法处理后，在光学显微镜下就可以看见，号称病毒中的“巨人”。而引起牛、猪等牲畜嘴部和蹄子发炎的口蹄疫病毒直径仅20纳米，用一个形象的说法，1根缝衣针的针眼中可以容纳下40000亿个口蹄疫病毒。相对于天花病毒来说，口蹄疫病毒真算得上是病毒中的“侏儒”。

（2）霓裳缤纷的病毒蛋白质外壳

病毒的蛋白质外壳称为衣壳，是病毒的衣服，保护着内部的核酸。病毒的衣壳千姿百态，就像不同的服装设计师的作品一样风格各异、霓裳缤纷。病毒的形态有球形、卵圆形、砖形、杆状、丝状、子弹状以及蝌蚪状等。由于电子显微镜技术与生物化学、X射线衍射等分析技术的结合，才使我们第一次看到病毒的“庐山真面目”。

现在已经观察到很多病毒具有某些共同的结构形式。

衣壳粒它是构成病毒的最小形态单位，衣壳粒在电子显微镜下呈子粒状，所以又称为子粒。

衣壳衣壳又名壳体，由衣壳粒以对称的形式、有规律地排列成杆状、球状、二十面体或其他形状构成病毒的外壳。衣壳的中心包含着病毒核酸，有人也称衣壳为蛋白质外鞘或蛋白质外壳。

烟草花叶病毒模型

核衣壳它是病毒蛋白质衣壳和病毒核酸的合称，有些简单的病毒粒子的核衣壳就是它的全部结构；有些复杂的病毒在核衣壳外还包有以脂类或糖类组成的囊膜，上面还长有钉子状的刺突，囊膜对病毒主要起保护作用。

由于衣壳粒排列组合的方式不同，使病毒表现出不同的构型和形状。常见的有钻石般的二十面体对称病毒，如腺病毒粒子；螺旋楼梯般的螺旋形对称病毒，如烟草花叶病毒；以及结构复杂的复合对称病毒，如蝌蚪状噬菌体。

（3）病毒中的“素食者”和“肉食者”

病毒必须侵染细胞后才能进行繁殖。现在已知病毒几乎可以感染所有的细胞生物。另一方面，就像牛、羊只吃草，老虎、狮子只吃肉一样，有的病毒只光顾植物细胞，而有的病毒只对动物细胞感兴趣，它们可以分别称为病毒中的“素食者”和“肉食者”。有的病毒噬菌成性，但就某一特定的病毒而言，它仅能感染一定种类的细菌、植物或动物。我们把这种现象叫做病毒的宿主特异性。根据病毒的“口味”不同，我们可以把病毒划分为细菌病毒（或称噬菌体）、植物病毒和动物病毒。

几乎所有的细菌都受到噬菌体的侵染，甚至放线菌、衣原体、立克次体等都难逃一劫。噬菌体丝毫不顾忌它们同属于一个微生物家族，真算得上是“六亲不认”。但同时，病毒所侵染的细菌范围又十分严格，一般都不超过细菌“属”的界限，甚至在宿主的不同品系之间也存在着特异性，可见关系上还是有远有近。

植物病毒病种类繁多，绝大多数种子植物均能发生病毒病。禾本科、豆科、十字花科、葫芦科和蔷薇科的植物受害较重，致使很多重要经济作物遭受严重损失。例如水稻黄矮病，烟草花叶病，番茄丛矮病，马铃薯退化病，玉米、油菜和苹果的锈病等。

广义的动物病毒包括感染原生生物、无脊椎动物和脊椎动物的病毒。

在一些寄生性的原生生物如痢疾内变形虫、疟虫中，都发现有病毒存在。无脊椎动物中尤以昆虫病毒最为重要。以脊椎动物为宿主的病毒称为脊椎动物病毒，通常称为动物病毒。关于动物病毒的具体情况请阅读“病毒与人类的关系”一节。

有些动物和植物病毒以某些昆虫（如蚊子、蝉）作为介体来传播，昆虫在病毒与宿主之间扮演了“媒人”的角色，所有这类病毒被形象地称为虫媒病毒。

按国际病毒分类委员会1996年分类资料，将目前已知病毒按其基因组类型、理化性质和生物学特性分为六大类：双链DNA病毒、单链DNA病毒、DNA及RNA反转录病毒、双链RNA病毒、负义单链RNA病毒、正义单链RNA病毒，并归属于56个科、组。

（4）不同的复制方式

我们在前面已经介绍过噬菌体的复制过程。由于不同种类的病毒具有不同的结构，包括有无囊膜、衣壳的区别，还有核酸类型上的区别。我们知道，一种病毒只含有一种核酸，不是DNA就是RNA，再加上DNA和RNA还有不同类型，有单链还有双链，以及宿主细胞的不同，所以病毒的复制方式也就千差万别。至于类病毒和朊病毒的复制，和真病毒的区别就更大了。

（5）广阔的“居室”

从浩瀚的海洋、广阔的天空，到无边无际的陆地，都有病毒的分布。病毒作为一种生物体，对环境也有一定的依赖性。环境中的某些物质或生物体对病毒有一定的富集作用。空气中的病毒主要附着于飘浮在空气中的灰尘上，水中的病毒可以大量群居在一些鱼类、贝壳类动物的肠胃中，比如，甲肝病毒在毛蚶中的数量比散在于水中的病毒数目可以高出100～150倍左右。1988年上海大面积暴发甲肝，共有30多万人患病，32人死亡，就是因为人们吃了带有甲肝病毒的毛蚶所致。有一些病毒离开了宿主或一定的环境便不能存活，因病毒在宿主外不表现生命特征，所以这里的“存活”是表示病毒的侵染性。如艾滋病病毒，至今为止还没有在体外自然环境中发现。乙肝病毒和丙肝病毒也只能在血液中存在。它们属于典型的“恋家者”。由于外界环境中的一些因素，如水分、pH值、紫外线等对病毒有一定的影响，以及不同的病毒抗恶劣环境的能力不同，所以病毒的寿命也不尽相同。一般说来，在潮湿、阴暗、温度适合、pH值适宜环境中的病毒，因其“养尊处优”，寿命较长。甲肝病毒在如此环境中可以存活几十年。对环境耐力强的病毒，存活时间也较长，像脊髓灰质炎病毒就善于在恶劣环境中居住，是病毒中的“爱斯基摩人”。