人類とウイルスの戦いと共存 |サイエンスギャラリー

世界的なウイルスのパンデミックは、人々のこれまでの生活様式をほぼ覆し、また、特殊な生命体であるウイルスが私たちの生活の中で強い存在感を持つようになりました。ウイルスは生活に欠かせないものですが、ほとんどの人はウイルスについてまだほとんど知りません。今日は一緒にそれらについて学んでいきましょう！

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星よりもウイルスの方が多い

私たちが人生で遭遇したり、耳にしたりしたウイルスについて話すとき、誰でもいくつか挙げることができます。しかし、世界にはウイルスがいくつあるのでしょうか?多くの人は明確な概念を持っていません。

では、私たちが住むこの青い惑星には、どれくらいのウイルスが存在するのでしょうか?

科学者たちは、地球上には少なくとも1031個のウイルス粒子が存在すると推定しており、これは宇宙の星の数（約1024個）をはるかに上回っている。世界的に有名な人気科学ライター、カール・ジマーは、彼の人気科学作品「ウイルス惑星」の中で、「地球はウイルスの惑星である」と述べています。

待望の

ウイルスはあらゆる場所に存在するだけでなく、非常に古い生命体でもあります。東漢の時代にはすでに、天然痘ウイルス感染の症例が古典に記録されていました。しかし、人類がウイルスを知るようになったのは、わずか100年余り前のことにすぎません。

1892年、ロシアの生物学者イワノフスキーはタバコモザイクの研究中に、感染したタバコの葉の抽出物は濾過後もまだ感染性があることを発見しました。しかし、当時の主流であった細菌病原性の雰囲気に影響されて、彼はウイルスの存在に気づかず、この現象は細菌が分泌する毒素によって引き起こされると信じていました。

正常なタバコの葉（左）とタバコモザイク病にかかったタバコの葉（右）

出典: 生物学、8 年生、第 1 巻。 1、人民教育出版社

1898年、オランダの微生物学者ベイエリンクは、度重なる実験検証を経て、タバコモザイクは普通の顕微鏡では観察できないほど小さく、細菌とは異なる生物によって引き起こされると指摘し、ウイルスと名付けました。正式名称が与えられた後、研究者は多くの種類のウイルスを分離し発見しましたが、ウイルスを観察する技術的な手段が不足しているため、人々はまだそのウイルスがどのような生物であるかを知りません。ウイルスの本質は一種のタンパク質であると信じている学者もいます。

その後、イギリスの学者ボウデンとピアリーは、タバコモザイクウイルスの抽出物に核酸が存在することを発見しました。この時点で、科学界はついに統一された結論に達しました。ウイルスはタンパク質と核酸で構成されており、核酸がウイルスの感染性の主な理由であるということです。

電子顕微鏡が発明されて初めて、ドイツの科学者カウシュは電子顕微鏡でタバコモザイクウイルスの「本当の姿」、つまり直径15ナノメートル、長さ300ナノメートルの長い棒状の粒子を初めて直接観察しました。

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ウイルスはタンパク質の殻とその中に包まれた核酸（DNA または RNA）で構成されています。細胞構造はなく、複雑な機能を備えた器官やシステムもありません。他の生物と比べると単純なパズルのおもちゃのようなものだが、生きた細胞に侵入して増殖や進化といった生命特有の活動を行う。この発見は、当時の教科書における生命の定義を覆すものだったと言える。

すべてのウイルスが人間に感染するわけではありません。

毎年「定期的に」私たちを悩ませるインフルエンザウイルス、その名前を聞いただけで青ざめるエイズウイルス、感染すると死に至る狂犬病ウイルス、私たちの生活に迷惑をかけ続ける新型コロナウイルス...。数え上げればきりがないほど、私たちはウイルスだらけの世界に生きているようです。

しかし、すべてのウイルスが人間に感染するわけではありません。実際、ウイルスは感染する細胞に対して非常に「うるさい」のです。各ウイルスは、そのタンパク質殻の表面に特殊な受容体結合タンパク質を持っています。細胞表面にこの結合タンパク質に結合できる受容体がある場合にのみ、ウイルスは宿主細胞に感染し、複製のために遺伝物質を細胞内に放出することができます。ウイルスは宿主に応じて、動物ウイルス、植物ウイルス、および微生物に特異的に感染する微生物ウイルスに分類されます。

さらに、すべてのウイルスが人体に有害なわけではありません。研究によると、人体表面および体内に存在するウイルスの数は細菌の数の約10倍であることがわかっています。腸内だけでも14万種類以上のウイルスが生息していますが、そのほとんどは病気を引き起こすことなく人間と共存することができます。それだけでなく、ウイルスは生物学的防除や遺伝子工学などの分野でもかけがえのない役割を果たしています。

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誰もが体内にウイルスを持っている

さらに意外なのは、たとえウイルスがまったく存在しない環境で生活していたとしても、私たちの体には消えないウイルスの痕跡が残っているということです。これらは古代のウイルスゲノムの残骸であり、ヒトゲノム DNA の約 8% を占めています。研究が進むにつれ、科学者たちは、ウイルスのこれらの遺伝子の残存物がヒトの肝細胞の多能性と発達に非常に重要な役割を果たしていることを発見しました。

多くのウイルスは異なる種に感染するだけでなく、異なる種の間で DNA 断片を伝達し、生物の進化のための新しい遺伝物質を提供します。

人間とウイルスの戦いは終わりのない戦いのようです。しかし、研究が深まるにつれ、地球上で人類がウイルスと平和的に共存するにはどうしたらよいかを考える科学者も現れ始めています。

グローバル・ウイルス・プロジェクトの科学者は、「あらゆる動物、植物、微生物が進化の過程でどのように形作られてきたかを考えるとき、小さいながらも強力なウイルスの影響を考慮する必要があります」と述べています。おそらく、何年も経ってから、人々が新型コロナウイルスによるこの世界的な流行を振り返ったとき、今とは違う感情を抱くことになるだろう...

クリエイティブチーム: 中国科学技術館ニューメディアチーム

レビュー専門家：首都医科大学北京同仁病院呼吸器科副主任医師、顧海同氏