Дискуссия о происхождении Covid-19 с сугубо научной позиции в известной мере перемещается на геополитический уровень. Без основательных аргументов выдвинуты гипотезы о происхождении коронавируса от азиатских летучих мышей, датских норок, норвежского лосося и других животных продуцентов. Тот факт, что географическим очагом распространения неожиданной эпидемии признана китайская провинция Ухань, против Китая выдвинуто серьезное обвинение о создании в его лабораториях нового бактериологического оружия.
Во всех заинтересованных странах проводятся опытные исследования сущности и генезиса коронавируса, что и понятно, так как эксперимент может дать наиболее точный ответ на этиологию опасного заболевания и создать эффективные способы лечения. Очень ошибался великий Гёте, когда устами Мефистофеля произнес «Теория, друг мой, сера, но зелено вечное дерево жизни». Сняв поэтический флёр с высказывания, читаем в другой редакции: Теоретическое познание не продвигает поиски истины, только опыт дает искомый ответ.
Еще недавно в теоретической медицине проходила острая дискуссия вокруг концепции под названием «болезнь-адаптация» Селье-Давыдовского. Противники, в основном из числа врачей-практиков, иронически отмечали, что усматривать в болезни какую-то адаптивную пользу, противоречит здравому смыслу. Сторонники парадоксальным образом утверждали, что болезнь является полезной реакцией организма, и ссылались, к примеру, на воспалительный процесс, при котором повышается температура, губительно действующая на болезнетворного агента. При заболевании коронавирусом во многих случаях поднимается высокая температура, и не исключено, что она способствует выздоровлению.
К постановке вопроса
Исходным для обсуждения темы статьи является обоснование общей идеи о повторном многоразовом зарождении жизни на всем протяжении ее существования и эволюции на планете. Элементарные «носители» жизненных процессов (нуклеотиды, аминокислоты, катализаторы метаболизма) распространены повсюду в наземном пространстве, экологической среде биосферы, из космоса приносятся на Землю метеоритами. Можно допустить, что из такого первичного материала путем «самосборки» перманентно появляются простейшие вирусные частицы, которые эволюируют в полноценные вирусы. Не исключено, что коронавирусы постоянно возникают в других организмах и на предметах окружающей среды. В случае подтверждения данной гипотезы существенно снижается оптимизм в отношении полной ликвидации Covid-19, ставится на повестку проблема ограничения исходных биоматериалов для самозарождения коронавирусного патогена.
Не исключено, что среди эмблем медицины, вместе со змеей и чашей, появится символ коронавируса, настолько тряханул он по всем статьям современное человечество, вызывает страх населения перед неизвестной ранее напастью, обедняет государственные бюджеты, озадачивает западноевропейские парламенты, на время забывающие про санкции. Обнадеживает и радует информация о морфологическом строении коронавируса, создании эффективных лекарств и вакцин от опасной болезни. Однако этиология эпидемии до сих пор остается не ясной. Ссылки на то, что источником заражения человека могут быть животные, допустимы, но лишь в виде более или менее вероятных предположений. Остается без внимания вопрос о самом возникновении коронавирусов, среде пребывания их инкубационных носителей.
Один мудрый мыслитель сказал, что пока не решена главная проблема, ответы на второстепенные вопросы, в частности, о мероприятиях по снижению численности инфицируемых людей, профилактике заболеваемости не имеют принципиального значения в решении проблемы. Неожиданная, ошеломляющая по масштабам и скорости распространения по странам и континентам эпидемия коронавируса вызвала создание и практическое применение комплекса мероприятий по борьбе с грозным заболеванием, но не привела пока к решению главной задачи - выяснению источника и эволюционного механизма появления патологического агента.
Учения о самозарождении жизни
В естествознании средних веков и Нового времени открывался необузданный простор для фантазирования в выдвижении учений о возникновении живых существ из смеси различных химических субстанций, попыток экспериментирования, доходящих порой до абсурда. В сочинениях любителей научной словесности со всей серьезностью описывались превращения минералов в пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Голландец ван Гельмонт за три недели, как волшебный факир, «создавал» мышей в темном шкафу из грязного белья, указывая на то, что потовые выделения являются активным началом процесса самопроизвольного зарождения живых организмов. Дело дошло до того, что какой-то алхимик в усердном азарте создал в колбе живого «маленького человечка», названного «гомункулус».
В научном познании не было бы движения вперед, если бы не опровергались предложенные ранее и не выдвигались альтернативные точки зрения. Первым основательно разрушил концепцию самозарождения итальянец Ф.Реди, простыми экспериментами доказав, что на гниющем мясе развиваются личинки, из которых появляются мухи, в герметически закрытых сосудах метаморфоза не происходило. Так родилась научная концепция биогенеза, согласно которой живое происходит только от живого. Окончательный приговор учениям о самозарождении вынес Л.Пастер опытами с герметически закрытой колбой, в которой присутствовавшие в ней микроорганизмы уничтожались нагреванием, а новые из атмосферного воздуха не поступали.
Опытные доказательства невозможности самозарождения жизни в земных условиях были убедительны, но ограничивались отдельными видами, в частности, насекомыми и млекопитающими, а не простейшими микроорганизмами, возникавшими на заре биогенеза. Узкоцелевой по объектам экспериментов на многоклеточных животных подход исключал представление о зарождении жизни на одноклеточном уровне, в нескольких точках и на протяжении всего существования биосферы.
Начатые в XX веке эксперименты по искусственному созданию живых систем возвращали к старой идее алхимиков о самозарождении, согласно известной поговорке «новое есть хорошо забытое старое». С открытием нуклеиновых кислот и матричного синтеза белковых молекул акцент в понимании сущности и эволюционного возникновения жизни перемещается на матричный нуклеопротеидный комплекс, соответственно эксперименты по проблеме происхождения жизни проводятся в том же направлении.
Исходным материалом для искусственного биогенеза являются химические элементы и соединения: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, вода, простые углеводороды при наличии оптимальных температуры среды и ионизирующего излучения. В организме из нуклеотидов (аденин, гуанин, тимин, цитозин) успешно собираются макромолекулы нуклеиновых кислот, на нуклеотидной программе осуществляется синтез белковых соединений. Остается важный момент - реализовать этот процесс аналогично тому, как он происходит в клеточных рибосомах, вдохнуть в него «жизненную силу».
Допустимо предположить, что «живая сила» (vis vitalis) Аристотеля реально появляется в историческом акте происхождения жизни в результате самосборки первичных биологических систем из комплементарных блоков. Простой физической моделью явления комплементарности является двуполярность магнита, создающая поле притяжения условно обозначенных полюсов плюса и минуса. Комплементарными называются химические элементы и молекулы, притягивающиеся друг к другу и образующие новые, более сложные, соединения. При взаимодействии атомов водорода и кислорода возникает молекула воды, нуклеотидные пары аденин-тимин, гуанин-цитозин образуют «мостики», структурно связующие две нити дезоксирибонуклеиновой кислоты в спиралевидной модели ДНК.
В основе образования и устойчивости химических соединений лежит принцип взаимодействия элементов, универсальный для всех материальных объектов сколько-нибудь сложного строения. Основательно изучены четыре типа фундаментальных взаимодействий, из которых прямое отношение к гипотезе самосборки имеет электромагнитное взаимодействие, причинно обусловленное электрическими и магнитными полями по принципу взаимной индукции. Положительные и отрицательные заряды определяют характер электромагнитного взаимодействия по принципу «притяжение-отталкивание». Оно составляет основу образования молекул и их комплексов по закону комплементарности, которое обеспечило синтез нуклеиновых кислот и белковых соединений - материальных первооснов жизни.
Гипотезы происхождения вирусов и Covid-19
Эволюционный путь биогенеза Covid-19 нельзя полноценно рассматривать вне исследований эволюционного происхождения вирусной формы жизни. Свидетельством существующей отдаленности от решения этой общей проблемы и простора для научного фантазирования являются четыре гипотезы. Три из них с выраженным акцентом на эволюционное содержание, что усиливает доказательную аргументацию.
Ретроградно-эволюционная гипотеза утверждает, что вирусы есть результат регрессивного развития бактерий. Оно могло состоять в переходе от субстратно-энергетического метаболизма на поверхности клеток хозяина к генетическому паразитизму. Как и происхождение всех вирусов, генезис Covid-19 не противоречит данному предположению, что условно демонстрирует вирусогенетическая концепция онкологических патологий.
Цитогенезная гипотеза допускает, что вирусы произошли от нуклеотидов бактерий, ядерной или митохондриальной ДНК эукариот. Эта гипотеза полностью согласуется с механизмом онтогенеза коронавирусов, использующих биогенный материал зараженной клетки, и приближает к выяснению их возникновения.
Цитогенезно-эволюционная гипотеза содержит положения первой гипотезы с дополнением эволюционной идеей о том, что вирусы есть производные разных генетических структур клеток, а это может объяснить их полифилетическое происхождение (отсутствие единого общего предка). Она не исключает и монофилию с последующей морфофункциональной и экологической дивергенцией исходной структуры. Многообразие видов коронавирусов согласуется с общими принципами монофилии и полифилии в эволюции живой материи.
Молекулярно-эволюционная гипотеза предполагает, что развитие вирусов началось с древнейших молекулярных доклеточных форм жизни - протобионтов, предшествующих появлению клеточных форм. Данная гипотеза соответствует общей концепции эволюции жизни о развитии от простой к более сложной организации биологических систем. С ней полностью согласуется предполагаемая информация о начальном этапе генезиса Covid-19 от исходных протобионтов.
Гипотезы происхождения вирусов и вирусных инфекций ограничиваются в основном исследованием филогенетических закономерностей и не касаются причинного механизма исторического процесса. Предлагаемые в статье рассуждения относятся к попытке выяснить данную проблему на основе эволюционного подхода к познанию происхождения жизни.
₽ Природное возникновение коронавирусных инфекций
Болезнь COVID-19 не является исключительной из коронавирусных инфекций. Версия о том, что она представляет собой новый тип биологического оружия, выдвинута для политически заинтересованных кругов. В реальности Covid-19 имеет естественное происхождение. Многие животные являются его носителями в числе более сорока видов в семействе коронавирусов. Они давно паразитируют в популяции людей, провоцируя острые респираторные инфекции (ОРВИ) разной степени тяжести.
Коронавирусы обитают среди диких и домашних животных: грызунов, верблюдов, крупного рогатого скота, свиней, кошек, собак. Как упоминалось, выдвинуто предположение, что основным природным хозяином и источником коронавируса человека являются летучие мыши. От них этот вирус передается другим животным. В процессе сопряженной эволюции микробы и организм хозяина приспособились друг к другу, поэтому инфекция у животных протекает относительно мягко или бессимптомно.
Геном коронавирусов подвергается мутационным изменениям, которые могут ослабить вирус или дать ему способность инфицировать человека. Летучая мышь могла стать естественной лабораторией по созданию нового штамма коронавируса.
Первый коронавирус был обнаружен в 1930 году. Считалось, что человеку от животных он не передается. Через три десятилетия коронавирус с маркировкой B814 установили у людей с обычной простудой. У больных с ослабленным иммунитетом развивалась тяжелая форма ОРВИ. Возможно, коронавирус обитал в организме крупного рогатого скота и свиней, перешел к человеку во время пандемии респираторной инфекции в 1890 году. Люди могли инфицироваться от одногорбых верблюдов, которые ранее заразились от летучих мышей.
Статистика планетарного распространения Covid-19 свидетельствует о реальной возможности превращения эпидемии в отдельных странах в глобальную пандемию, уже сейчас напоминающую катастрофические последствия инвазий оспы, чумы, холеры. Нарастающая эпидемия коронавируса в разных точках планеты фиксируется, однако все принимаемые меры по ее хотя бы приостановке не дают желаемых результатов. Среди этих мер, эффективно используемых в борьбе с пандемией коронавируса, основными являются лекарственные препараты, массовая вакцинация, масочная и социальная профилактика, ограничения скоплений людей в общественных местах, волонтерская помощь, психотерапия, однако все они оказываются недостаточными для полного решения проблемы, носят в основном превентивный защитный характер. Обнаружение вируса Covid-19 в организме животных не дает никакой информации о его происхождении.
Концепция самосборки вирусов
В процессе самосборки происходило образование первичных живых существ с клеточной структурой, отграниченной от среды белковой оболочкой, имеющей наследственный аппарат без мембраны, содержащий цепочку рибонуклеиновой кислоты. Именно такое строение имеет часть вирусов (ретровирусов), которые проникают в клетку хозяина и образуют новые вирусные частицы, заражая ими другие клетки. Факт, что вирусы могут размножаться только в живой клетке, доказывает их происхождение после возникновения клеточных организмов, на которых они паразитируют.
Теперь наши рассуждения подошли к основному вопросу: существуют ли вирусы с тех времен, когда они впервые появились в биосфере или постоянно возникают путем самозарождения. В контексте представленных материалов интерес имеют коронавирусы, название которых связано с шарообразной формой, имеющей шиповидные отростки, напоминающие солнечную корону с протуберанцами, образно выражаясь, рогатую мину со зловещей начинкой. На рисунке показано строение коронавируса, состоящее из расположенной внутри спиралевидной молекулы рибонуклеиновой кислоты и внешней белковой оболочки с булавовидными выростами, с помощью которых вирус прикрепляется к клетке и впрыскивает в нее свою РНК.
Можно предположить, что эти составляющие структуру вируса элементы существуют независимо, поодиночке ранее и сейчас в живых организмах и на поверхности предметов, путем самосборки объединяются в вирусной частице по принципу комплементарности. Рибонуклеиновые кислоты в виде информационной и-РНК и транспортной т-РНК принимают участие в биосинтезе белковых молекул в рибосомах, возможно, присутствуют в них в свободном виде и используются для самосборки вирусной частицы. Отростки и чехол вируса, состоящие из протеинов, могут синтезироваться на матрице тех же и-РНК и т-РНК в клетках хозяина, параллельно с синтезом собственных клеточных белков и существовать в протоплазме, пока не будут востребованы для образования структуры вируса.
Реликтовый способ самосборки, создавший протобионтов, сохраняет свое творческое начало на протяжении около четырех миллиардов лет, и нет оснований считать, что он утратил свое значение в постоянном создании все новых штаммов вирусных инфекций. Семейство коронавирусов включает 43 вида РНК-содержащих вирусов, которые поражают млекопитающих, птиц и земноводных. Пока не доказана эпидемиологическая связь коронавируса с конкретным животным, возможно, какой-то из видов коронавирусов является узкоспециализированным паразитом, экологически привязанным только к организму человека. Если это так, гипотеза самосборки вирусной конструкции сохраняет свое когнитивное значение. Образование вирусов по принципу самосборки создает неограниченные возможности вирусных инфекций и повторных эпидемий.
Аргументы в доказательство концепции «самосборки» коронавирусов
В настоящее время уровень развития научных исследований не позволяет экспериментально обосновать концепцию «самосборки», аргументация в ее доказательство имеет опосредованное логическое содержание. Она может использоваться для создания алгоритмов исследовательских проектов. Конкретные аргументы в пользу излагаемой концепции можно обнаружить в информации о динамике коронавирусной эпидемии.
В настоящее время установлено, что фрагменты нуклеиновых кислот и простых аминокислот присутствуют повсюду на окружающих предметах, в атмосферном и космическом пространстве. Ничто не препятствует им соединяться по принципу взаимной комплементарности в более сложные образования, вплоть до полноценных молекул нуклеиновых кислот, представляющих генетическую основу прокариотных (безъядерных) и эукариотных (ядерных) клеток, в том числе коронавирусов.
Повторное и более раз инфицирование одним и тем же вирусом после перенесенного заражения не редкий случай в клинической практике. Повторные заболевания коронавирусом наводят на мысль, что возбудитель появляется в организме в результате новой самосборки и не реагирует на приобретенный иммунитет к предыдущему заражению. Определенный качественный и количественный порог насыщения этим исходным материалом становится стартовым началом для синтеза вироидного образования.
Мутационное появление новых исходных видовых форм является доказанным способом эволюции жизни, в том числе вирусов. Недавно в Англии появился неизвестный ранее вид коронавирусов, на 70% более агрессивный с предыдущим, обнаруженный затем в Австралии, Южно-африканской республике. Быстрое его распространение в столь географически отдаленные точки может объясняться активной миграцией хозяев-носителей, но не исключено и возникновение путем самосборки.
В круг рассуждений попадают инциденты заболеваний коронавирусом пациентов, находящихся в условиях, казалось бы, самой строгой изоляции. Кроме президентов, премьер-министров, других лиц, окруженных защитными мерами, к их числу присоединяются малоподвижные жильцы изолированных квартир, пансионеры, заботящиеся о своем здоровье, граждане, избегающие контактов с больными во избежание перенести инфекцию на других людей. Привлекают внимание для доказательства концепции самосборки коронавирусов единичные случаи заражения в отдаленных стойбищах оленеводов, не имеющих контактов с населением.
Создание вируса в лаборатории может быть осуществлено на основе комплектования из элементов биологической и химической природы (нуклеотидов, аминокислот, катализаторов). Подтвердившаяся информация будет существенным аргументом в доказательство концепции «самосборки» вирусной формы организации живой материи.
Научно-технический прогресс, подобно биологической эволюции, осуществляется по принципу отбора: во втором случае выживанием более приспособленных организмов, в первом варианте селекцией истинных идей. История эпидемиологии может служить полигоном, где испытывались концепции на право быть адекватными запросам времени в правильном ответе на актуальные проблемы. Многие из них не выдержали «экзамена», оказались полностью забытыми, другие держатся «на плаву», будучи не доказанными, но и не опровергнутыми полностью. Наконец, не потеряли значение для дополнительных исследований идеи, возвращение к которым считалось бы пустой тратой сил и времени. К таким отправленным на свалку истории концепциям не исключено отнести гипотезу самозарождения вирусной формы организации жизни, воскрешать которую всерьез воспринималось бы за отклонение ума от нормы, но не «сумасшедшей» (по выражению Н.Бора) попыткой двигать вперед науку.
Известна истина, что отсутствие ожидаемых результатов научных исследований есть тоже результат. Если концепция самосборки в образовании вирусов окажется игрой разума и неуемной фантазии, она исключит одно и возможных объяснений не простой проблемы и откроет путь к новым «сумасшедшим» идеям в научных поисках. Экспериментальная реконструкция жизненных процессов в целостном организме подтвердит концепцию и откроет еще одно новое направление в развитии палеобиологии и эволюционной биологии.
