首页 病毒现形记:植物也得流行症? ——“毒来毒往”系列上集

病毒现形记:植物也得流行症? ——“毒来毒往”系列上集

新式冠状病毒疫情爆发后,一个专用名词敏捷火了,那便是“病毒”。病毒是一种比细菌小许多的非细胞生物,用美国教科书《现代病毒学导论》的解说便是“亚微观的寄生性的含有蛋白质衣壳的遗传物质颗粒”。不同种类的病…

新式冠状病毒疫情爆发后,一个专用名词敏捷火了,那便是“病毒”。病毒是一种比细菌小许多的非细胞生物,用美国教科书《现代病毒学导论》的解说便是“亚微观的寄生性的含有蛋白质衣壳的遗传物质颗粒”。

不同种类的病毒

因为病毒的体积小得能够从细菌过滤网里漏掉,只要凭借电子显微镜才干看到,所以在很长段时刻里人类都把病毒当作细菌。科学家让其现形,前后花了40余年。故事得从百多年前的那场烟草病说起。

主任很不甘愿

19世纪中叶,欧洲各国栽培烟叶的农人遇到一个很头痛的问题:烟草叶上长出浅绿色的斑纹,导致烟叶的产值和质量都不高,严峻的时分能让烟草减产一半。

问题反映到瓦格宁根农业试验站时,新就任的站主任阿道夫?麦尔眼前一亮。他是德国人,结业于德国顶尖级的理工大学——卡尔斯鲁厄理工学院,后来到出名欧洲的海德堡大学进修并取得博士学位。在海德堡大学任教一段时刻后,被“派遣”到荷兰瓦格宁根市当区域试验站。领导给的理由很简单,你学的是化学专业,在农业范畴将有更大作为。

海德堡大学(来历:爱学网)

有才干哪里都是舞台,麦尔决议在家园做出一番成果,当下看来处理烟草患病问题正是展现自己才干的时机。从此,他从调查烟草的栽培开端长达数年的研讨。为了便利记载,他把这种让烟草生斑纹的病叫做“烟草花叶病”。

逐一扫除或许

究竟是什么原因导致烟草花叶病发生呢?具有丰厚理论知识的麦尔估测,病源应该来自种子、气温、光照或土壤。他深入研讨一段时刻后,得出两个定论:一是因为同一批种子栽培在不同的当地,有的呈现烟草花叶病,有的则没有,所以此病与种子无关;二是不同区域、不同时节、不同光照的烟草都会得花叶病,所以此病与气候、光照也没有直接关系。

“依照李比希大师的物质补偿规律,烟草花叶病的病源应该在土壤里。”1884年夏日的一天,麦尔站在农业试验站试验苗圃边,面临垂头丧气的烟叶,自言自语。李比希是德国闻名化学家,近代农业化学的奠基人,著有《化学在农业和生理学中的使用》。此书明确指出,土壤里短少某种或几种元素,会导致植物营养不良并发患病变。麦尔在海德堡大学攻读化学博士学位时略读过此书。多年之后再次细读,感觉收获颇丰。依据书中所示,他剖析了健康烟草和患病烟草叶子的化学成分及其周围的土壤样本,惋惜并没找到烟草花叶病的病因。带着抑郁的心境,他散步来到试验苗圃。

患烟草花叶病的叶子(来历:搜狐)

麦尔忽然发现一个现象:试验苗圃里的几个外国种类的烟草没有患病,而邻近农家的本国种类烟草得了不同程度的花叶病。同一块地,有的患病,有的正常,连普通农人都知道与土壤无关,麦尔岂不理解?

细菌也可感染

“已然与土壤无关,那烟草花叶病的病因究竟是什么呢?”麦尔感到有些烦躁,究竟作业几年都没有什么实质性发展,换谁都相同。

他顺手从书架上取出一本几年前出的《植物生物学通讯》杂志,翻了起来。忽然,他目光停留在一篇科赫大师写的论文《炭疽热病因:根据炭疽杆菌的发展过程》上。科赫也是德国科学家,因发现细菌而被同行推崇备至。在此文中,科赫提出动物会被细菌感染而患病,这种细菌具有感染性。

德国科学家科赫(来历:搜狐)

“莫非植物也会得感染病?”麦尔突发奇想。死马当作活马医,科学家最名贵的质量便是敢想敢做。所以,他开端新一轮的烟草研讨试验。先让助手把患病的烟草叶捣碎并提取汁液,再把汁液注进健康烟草的叶脉中。得到的成果是,健康烟草的叶子并未患病,而十天后重生的嫩叶全都患上花叶病。

“患花叶病的烟草里应该具可感染的细菌!”麦尔开始得出定论。为了证明此观念,他用最先进的光学显微镜进行调查,惋惜什么也没看到。

麦尔决议用最笨的方法来找出这种不知道细菌,那便是在健康烟叶里逐一接种已知细菌,看哪一种会让烟草患上花叶病。成果接种完其时所知的悉数细菌也没成果。

几近抓狂的麦尔最终做了一组试验,即把患花叶病的烟草汁液用双层滤纸过滤,成果发现过滤后的汁液浓度比之前更小。他以为这是因为滤纸上沾有很小很小的细菌。

1886年,麦尔揭露宣布了一篇关于烟草花叶病的论文。文中他说到两点:一是烟草花叶病的病因是一种比一般细菌小许多倍的不知道细菌;二是这种不知道细菌具有感染性,所以患花叶病的烟叶切不可丢进烟草田里。

德国科学家麦尔(来历:搜狐)

公私分明,麦尔提出的两个观念中,第二个实用性更大,因为当地农人常常把患烟叶病的叶子倒进烟草田里当肥料。第一个观念则十分挨近本相。因为烟草花叶病致病因子是病毒而非细菌。因为病毒比细菌小得多,用其时的光学显微镜底子看不到,需求凭借扩大倍数超越万倍的电子显微镜才干揭开奥秘面纱,麦尔找不到致病因子很正常。

麦尔是否再次回到马德堡大学,咱们不得而知,而他对烟草花叶病的经心研讨,在感染病学史上有着十分重要的含义。作为历史上第一位证明植物也会得感染病的科学家,麦尔揭开了病毒研讨的前奏。他宣布的论文,对正在编撰烟草花叶病理论论文的伊万诺夫斯基影响很大。这位俄国圣彼德堡大学高才生,经过长时间试验得知烟草花叶病的病因不是细菌而是一种毒素,从而使人类发现病毒又迈进了一步。

接下篇:

病毒现形记:科学家又争了半个世纪! ——“毒来毒往”系列下集

【参考资料】

1. 论文《烟草花叶病毒的发现、提醒和生物学含义》,作者任衍钢、宋玉奇等,《生物学通报》2014年12期。

2. 论文《烟草花叶病毒病的研讨发展》,作者付一峰,《北京农业》2015年12期。

3. 论文《简介烟草花叶病毒》,作者黄艳,《生物学教育》2014年第11期。

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