На сегодняшний день на Земле проживают порядка 7,5 миллиарда человек. Это много, но если сравнить человеческую популяцию с популяцией муравьев, цифры окажутся просто несопоставимыми. Если верить расчетам, численность этих насекомых на планете составляет 10 тысяч триллионов, но даже это огромное число меркнет по сравнению с количеством единиц формы жизни, причинившей человечеству столько же бед, сколько и пользы. Эта форма жизни — вирусы.
Вирус не является ни микроорганизмом, ни клеткой, это особая молекула ДНК или РНК с белковой оболочкой, лишенная способности воспроизводиться вне клеток живого организма. Также вирус можно сравнить с программным кодом, исполняющимся внутри клетки-хозяина. Вирусы настолько малы, что одна капля воды может содержать их около миллиона. Если же посчитать их общее количество в природе, число получится поистине астрономическим — 10^39. Только представьте: это в 100 миллионов раз больше, чем всех звезд в видимой Вселенной.
Откуда взялись вирусы и как они работают?
Вирусы — едва ли не самая древняя форма жизни на Земле. Они появились более 4 миллиардов лет назад, когда наиболее сложные органические молекулы получили способность реплицировать свои копии в первичной жидкой среде. Некоторые из них со временем обзавелись прочной оболочкой, положив начало развитию клеточных форм — микроорганизмам, другие так и остались в примитивном состоянии. Эти оставшиеся и стали вирусами.
Есть и другие гипотезы. Согласно одной из них, вирусы — это обособившиеся фрагменты кода сформировавшихся клеток, которые в процессе эволюции приобрели белковую оболочку, а заодно и способность заражать другие клетки.
Есть также гипотеза, согласно которой вирусы образовались из выродившихся микроорганизмов. Так или иначе, вирусы не могут размножаться во внешней среде, они ведут исключительно паразитическое существование. Цель у вируса одна — репликация. Проникнув в клетку, вирус первым делом пытается перезаписать ее генетический код, чтобы она начала производить нужные для репликации белки. Если это ему удается, зараженная клетка начинает восприниматься иммунной системой как чужеродная. В результате атаки иммунной системы клетка погибает, а копии вируса выходят наружу и начинают искать новые клетки.
Существует великое множество видов вирусов. В большинстве случаев они занимают в природе определенную нишу, например, вирус оспы опасен только для человека. Есть вирусы, поражающие исключительно растительные клетки, другие представляют угрозу для определенных видов животных. Однако бывает и так, что вирус мутирует, обретая способность заражать как людей, так и животных, причем последние необязательно заболевают, оставаясь носителями.
Эта способность быстро мутировать затрудняет борьбу с вирусами, но самая большая проблема заключается в том, что для своего размножения вирусы используют естественные клеточные механизмы. Иными словами, чтобы уничтожить вирус, потребуется уничтожить и пораженную им клетку. Поэтому для борьбы с вирусами в основном применяют вакцинацию, позволяющую выработать устойчивость организма к конкретной вирусной инфекции. Исключение составляют так называемые социальные инфекции, в группу которых входит ВИЧ, герпес и некоторые гепатиты.
Несмотря на всю свою непривлекательность, в существовании биосферы вирусы играют немаловажную роль, регулируя сложные биохимические процессы и тем самым поддерживая баланс в различных экосистемах.
В какой мере это применимо к человеческой популяции? В такой, в какой человек смог выделиться из животной среды. Идеальным вариантом было бы мирное сосуществование человека с окружающей его средой, но пока что такой сценарий выглядит едва ли не фантастическим.
Теперь статьи можно читать и в Telegram канале «Научпоп. Наука для всех»