虽然病毒能寄生于各种生物并且通常会对宿主造成损伤,但它们并非总能得偿所愿。即使最渺小、最原始的动植物也各自进化出了识别和对抗这些微小入侵者的方式。因此,对大多数病毒而言,每一轮感染都需要与时间赛跑——它们必须在宿主死亡或被宿主的免疫系统识别并消灭前完成繁殖。它们复制出的病毒必须感染新的宿主并无限循环这一过程,从而使物种延续。就算病毒学会了躲避免疫攻击的技巧并在宿主体内度过愉快的一生,它们最终也必须感染下一个宿主,这样才能避免与宿主同归于尽。
这种不稳定的生存方式能否成功取决于病毒能否在易感宿主之间有效传播,但因为病毒粒子是惰性的,所以在这个过程中它们只能听天由命。此外,所有脊椎动物和部分较为原始的生物在感染某一特定病毒后均不会再次被其感染,病毒在这种情况下仍能幸存的确令人难以置信。
病毒的生存依赖其强大的适应性。它们具有极高的繁殖率,能繁殖出大量后代,这就意味着它们能快速进化,以应对不断变化的环境。当传播途径被阻断时,很多病毒无疑会灭绝,但同时其他病毒也会发现新的传播途径,并抓住机会蓬勃发展。因此,假如出现了某种最适应当前气候的病毒,它就会凭借这种“适应性”迅速取代另外的病毒,从而使种群快速推陈出新。例如,我们见证了麻疹病毒毒株如何在全球范围内取代其祖先,以及各种海洋噬菌体病毒如何不断通过从宿主身上窃取的基因完善自身,从而改变整个种群。
病毒会通过我们能够想到的几乎所有途径在宿主间传播,它们会找到与其传播方式相匹配的合适入口进入人体(图7)。能在宿主体外存活一段时间的病毒可能通过空气传播并经呼吸道进入宿主体内,例如流感、麻疹和普通感冒病毒;也可能通过被污染的食物和水经口腔进入宿主体内(如诺如病毒和轮状病毒),并导致宿主种群大规模地暴发腹泻和呕吐,尤其是在卫生条件比较恶劣的地区。
图7 病毒进入人体的入口
病毒在不断进化的过程中磨炼出了成熟到令人惊叹的技能,并以此在宿主之间传播。例如,普通感冒病毒——鼻病毒在感染鼻腔上皮细胞的过程中也会刺激神经末梢,从而引发喷嚏。当喷嚏“喷发”时,大量携带病毒的黏液飞沫会剧烈喷射而出并悬浮在空气中,直到被其他宿主吸入。与此类似,轮状病毒能摧毁肠衬里细胞,从而阻止肠壁吸收**,进而引起严重的腹泻和呕吐。轮状病毒的后代随腹泻物和呕吐物被喷向环境,进而感染其他宿主。
