The RNA virome of early metazoans sheds light on long-term virus-host relationships
通过分析早期后生动物的转录组数据，本研究鉴定出26种新型RNA病毒，这些病毒揭示了可追溯至早期动物演化的古老且长期的宿主-病毒关联，以及近期跨物种传播的证据，从而显著扩大了已知栉庭口动物和扁平动物中RNA病毒组的多样性及演化历史。
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病毒是地球上最丰富的生物实体，然而它们对我们而言却在很大程度上是隐形的，隐藏在每一个生物的细胞之中。几十年来，科学家们通过观察我们所熟知的动物（如人类、家畜和常见的昆虫）来绘制病毒世界图谱。这导致了一个向着“熟悉事物”严重倾斜的病毒进化图景。然而，若要真正理解地球生命的历程，研究人员必须看向动物谱系树的最早期。有两个动物类群在数亿年前就从其余动物界中分离了出来，远在鱼类、昆虫或哺乳动物出现之前。其中一类是栉水母，它们是胶质状的捕食者，带着一排排闪烁的纤毛在海洋中漂浮。另一类是盘状动物，它们是微小的、扁平的、呈圆盘状的生物，在浅水区的岩石上爬行，其结构之简单以至于缺乏神经系统或肠道。由于这些动物代表了动物生命的早期分支，感染它们的病毒可能握有理解病毒与动物自生命黎明以来如何共同进化的关键。
一个研究小组致力于揭开这些古老生物隐藏的病毒世界。他们并没有在海洋中捕捉新动物并在实验室中进行测试，而是转向了一个由全球科学家已经收集的大规模数字遗传数据档案。通过搜索来自公开研究的数百万个遗传序列，该团队寻找了 RNA 病毒的遗传特征，这类病毒是一类主要的病毒类别，其中包括许多广为人知的病原体。他们专门针对栉水仙和盘状动物的遗传物质进行了研究，搜寻任何在研究这些动物本身的过程中被意外捕获的病毒序列。这种方法使他们能够扫描各种物种和组织，从栉水母的微小胚胎到整个盘状动物的身体，而无需采集新的样本。
这次搜索收获颇丰。研究人员识别出了 26 个不同的病毒序列，代表了 11 个不同的病毒组。其中许多对于科学界而言是完全陌生的，从未出现在任何数据库中。这些病毒所属的家族感染着广泛的生命形式，包括植物、真菌和其他动物。发现的一些病毒与此前已知的任何事物都如此不同，以至于它们在进化树上形成了属于自己的深层分支，这表明它们与宿主共同进化了极长的时间。例如，研究团队在一种名为 Beroe ovata 的栉水母中发现了一种新型病毒，它属于与感染鱼类和人类的病毒相同的家族。这种新病毒位于其家族树的最基部，意味着它可能在数百百万年前就与其亲属分化了，或许正值第一批动物刚刚开始出现之时。
然而，故事并非仅仅关于古老且不变的伙伴关系。研究人员还发现了似乎近期才从一个宿主跳跃到另一个宿主的病毒。在这些古老动物中发现的一些病毒与现代昆虫、植物或真菌中的病毒密切相关，这表明这些微小的入侵者在海洋中不断地在不同物种之间移动。这种“混搭”现象表明，海洋是一个繁忙的十字路口，病毒经常在不同宿主之间切换，而不是永远锁定在单一的关系中。研究还显示，这些病毒并非只是路过；它们存在于生命的最初阶段，包括栉水母的胚胎，这表明感染可以在动物尚未完全发育成熟之前就开始。
其中一个最令人震惊的发现涉及病毒本身的结构。通过使用先进的计算机建模来预测病毒蛋白质的 3D 形状，研究人员证实了一些这些古老的病毒与今天感染鱼类和人类的病毒拥有相同的基本构建模块。这种结构上的相似性，结合它们在进化树上的深层位置，支持了这些病毒是古老幸存者的观点。然而，情况是复杂的。虽然有些病毒似乎与它们的宿主共存自动物生命的开端，但另一些病毒似乎是近期的访客，从它们的猎物或周围的水域跳跃到了这些古老的动物身上。这项研究表明，早期动物的病毒世界是一个动态的混合体，既有深远的、历史性的联系，也有持续不断的、不断的交换。
研究结果挑战了那种认为古老动物仅携带古老病毒的简单观点。相反，它们揭示了一个丰富的、多样化的生态系统，在这里，长期的关系与近期的跳跃并存。研究人员指出，他们发现的一些病毒如此独特，以至于无法被自信地归入现有的类别，这暗示着海洋中存在着广阔且尚未被探索的多样性，而我们才刚刚开始窥见其一角。通过观察这些简单的、古老的生物所留下的遗传足迹，这项研究为病毒进化的深邃过去提供了一个新的窗口。它表明，病毒的历史不是一条直线，而是一个错综复杂的网络，由协同进化的缓慢、稳定漂移以及跨越物种边界的突然、剧烈感染交织而成。这项工作扩展了我们对病毒生存环境及其移动方式的理解，提醒我们，即使是最简单的动物，体内也承载着复杂且古老的病毒生命史。
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