Люди звикли вважати себе хижаками найвищої ланки. Через це шаблезубих тигрів вже давно немає, так само як і мохів у Новій Зеландії. На додачу довжелезний список представників фауни от-от зникне. Але коронавірус SARS-CoV-2 демонструє, що люди теж можуть стати здобиччю.
Віруси стали причиною численних сучасних пандемій: від COVID-19 до ВІЛ/СНІД і спалаху грипу в 1918-1920 роках. Останній вбив більше, ніж Перша світова війна, пише The Economist.
Перед тим колонізація обох Американських континентів європейцями супроводжувалася, а може й стала можливою завдяки епідеміям віспи, кору і грипу. Ці хвороби загарбники привезли з собою. Тож вони знищили багатьох місцевих жителів. Однак, вплив вірусів на життя на Землі виходить далеко за межі сучасних трагедій єдиного виду.
Хоч процес вивчення вірусів почався як спостереження за дивним набором патогенів, нещодавнє дослідження поставило їх в центр пояснення стратегій генів. Віруси надзвичайно різноманітні й усюдисущі. І тепер стає очевидним, що вони сильно вплинули на еволюцію всіх організмів з часів зародження життя. Вони стали основою сліпої, безжальної сили природного відбору у найбільш драматичній формі. І для однієї групи розумних двоногих ссавців, яких віруси допомогли створити, вони також становлять складну суміш загроз і можливостей.
Читайте також: The Conversation: Вирусы могут путешествовать между континентами по небу через "микробные магистрали"
The Economist пропонує розглядати віруси як набір генетичних матеріалу, який досліджує метаболізм іншого організму з метою розмноження. Це паразити в найбільш абсолютній формі. Вони "позичають" у господаря все окрім генетичного коду. І в цьому їхня суть. Віруси спрощують саме життя до інформації й її відтворення. Якщо поширеність – це мета вірусів, тоді вони зайняли дуже успішну стратегію.
Світ кишить ними. Один з аналізів морської води виявив 200 тисяч різних видів вірусів. І навряд чи це вичерпний список. Інше дослідження допускає, що один літер морської води може містити більше 100 мільярдів вірусних частинок. А кілограм сухого ґрунту – в 10 разів більшу кількість. Таким чином, згідно з розрахунками, кількість вірусів на Землі вражає. Йдеться про цифру 1031 з 30 нулями після неї. Це більша популяція, ніж може похвалитися будь-яка форма життя на планеті.
Сьогодні відомо, що віруси у всіх своїх варіаціях здатні атакувати будь-який організм, який тільки існує. Одна з причин, чому вони стали головним двигуном еволюції полягає в тому, що вони контролюють невблаганну і ретельну бійню, при цьому мутуючи теж. Це особливо очевидно в океанах, де п'ята частина популяції одноклітинного планктону гине від вірусів щодня. З екологічної точки зору це сприяє біологічному різноманіттю. Адже популяції поширених видів скорочуються, звільняючи місце для більш рідкісних.
Чим поширеніший організм, тим більш вірогідно, що з'явиться тип вірусів, які будуть атакувати саме його. Таким чином, поширення видів стримується. Ця схильність вірусів влаштовувати пошесть служить також потужним стимулом для жертв розвивати відмінності в собі. І ці зміни інколи мають більш широкі наслідки.
Читайте також: Вчені виявили механізм самознищення туберкульозу
Наприклад, одне з пояснень, чому клітина може умисне знищити себе, полягає в тому, що така самопожертва скорочує вірусне навантаження на інші клітини поруч. Саме тому її гени, скопійовані у сусідні клітини, мають більше шансів вижити. Річ в тому, що таке альтруїстичне самогубство – це передумова, яка дозволяє клітинам об'єднуватися у складні організми, такі як бобові, гриби і навіть люди.
Інша причина, чому віруси служать двигуном еволюції, – це їхня здатність бути транспортним механізмом для генетичної інформації. Деякі вірусні генотипи інтегруються в клітини господаря. Таким чином, вони передаються нащадкам зараженого організму. Приблизно 8-25% людського геному, схоже, має таке вірусне походження.
Але самі віруси теж можуть стати жертвою поглинання, а їхні гени знаходять нове призначення в новому організмі. Наприклад, здатність ссавців виношувати живе потомство – це наслідок того, що вірусний ген був модифікований, щоб зробити можливим формування плаценти. Навіть людський мозок може завдячувати своїм розвитком тому, що рух подібних до вірусів елементів в ньому створив генетичні відмінності між нейронами в межах одного організму.
Найбільш захоплива сторона еволюції полягає в тому, що неймовірний складний прогрес може виникнути через тривалу, невблаганну й нігілістичну конкуренцію в межах організму або між ними. Факт в тому, що "сліпий годинникар" (можливо, йдеться про однойменну книгу Річарда Докінза про еволюцію без втручання надприродних сил. – Ред.) наділив нас здатністю читати й розуміти ці слова – це частково відповідь на дії рою крихітних реплікаторів, які тривають з часів зародження життя на Землі близько 4 мільйонів років тому. Це дивовижний приклад цього принципу в дії. І віруси ще не закінчили свою роботу.
Читайте також: Ученые "разбудили" микробов, которые прятались на дне океана 100 миллионов лет
Людська унікальна і викарбувана вірусами свідомість відкриває нові можливості у боротьбі з вірусними загрозами, а також в їх експлуатації. Все починається з дивом вакцинації, яка захищає від патогенних атак ще до їхнього початку. Завдяки вакцинам, віспи більше не існує. Хоча в 20-му столітті вона вбила близько 300 мільйонів людей. Поліомієліт одного дня теж зникне.
Нові дослідження, спровоковані пандемією COVID-19, підвищать здатність аналізувати царство вірусів, а також виявляти найкращі способи відбивати їхні атаки. Захист від вірусів може вийти на новий рівень.
Інший простір для прогресу пов'язаний з інструментами для маніпуляції організмами, заснованими на розумінні природи вірусів й захисту від них. Ранні версії генної інженерії покладалися на ферменти під назвою ендонуклеази рестрикції. Вони стали молекулярними ножицями, за допомогою яких бактерія може розрізати вірусний ген. З їхньою допомогою біотехнологи маніпулюють генами. Остання версія цієї біотехнології дозволяє редагувати ген літеру за літерою. Інструмент носить назву crispr. І він пропонує найточніший противірусний механізм.
Світ природи не добрий. Існування без вірусів настільки нереальне і недосяжне, що про нього навіть мріяти безглуздо. У всякому разі, надзвичайне різноманіття життя на Землі залежить від вірусів, які хоч і стали джерелом смерті, також породжують багатство і зміни. Дивовижна також перспектива побудови світу, в якому віруси стануть джерелом нових знань для людей і будуть вбивати менше, ніж будь-коли.
Підписуйся на сторінки UAINFO у Facebook, Twitter і YouTube
