Мы привыкли воспринимать вирусы как что-то разрушающее, но что если посмотреть на них под другим углом? В этой статье мы расскажем про основные теории зарождения вирусов, про мутации, про их важное место в экосистеме и, что самое главное, предложим способ надежной защиты.
Что такое вирус?
Вирус - это микроскопический паразит, который не может размножаться самостоятельно, поэтому должен заражать живые клетки организма. Он состоит из части генетического материала (ДНК или РНК) и оболочки, построенной из молекул белка. Вирусы могут вызывать множество различных заболеваний у людей, животных, растений и даже бактерий. Они считаются одними из самых многочисленных биологических объектов на Земле.
Именно 1892 г. считается годом открытия этих новых организмов - вирусов. 14 февраля 1892 г. в Академии наук Дмитрий Ивановский сделал доклад «О двух болезнях табака». Это самое первое исследование, которое положило начало науке - вирусологии. С тех пор вирусы находятся под пристальными вниманием ученых.
Опасны, но важны?
«Вирусы на самом деле являются частью паутины жизни», - считает Пол Дэвис - директор Центра фундаментальных исследований в Университете штата Аризона. Они играют важную роль в экосистемах планеты, выполняя ряд жизненно важных функций, таких как регуляция популяций, необходимая для предотвращения перенаселенности одного вида, передача генетической информации, разложение органического материала. Они также могут быть использованы в качестве инструментов для лечения определенных болезней, например, рака и помогать контролировать нежелательные организмы, что может быть полезным, например, в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями.
Как зародились вирусы?
Понимание происхождения и эволюции вирусов является ключевым фактором в борьбе с существующими инфекционными болезнями и в разработке эффективных методов профилактики и лечения. Однако, эта тема долгие годы являлась предметом дискуссий. Существует несколько теорий происхождения вирусов:
1. Гипотеза регрессивной эволюции гласит: вирусы — потомки бактерий и других одноклеточных организмов, претерпевших дегенеративную (регрессивную) эволюцию. Учитывая все современные данные о вирусах, эта гипотеза не находит подтверждения, так как у вирусов неклеточная организация и даже мельчайшие клеточные паразиты не похожи на вирусы.
2. Гипотеза прогрессивной эволюции утверждает, что вирусы - утраченные фрагменты генетического материала (ДНК или РНК), которые в какой-то момент получили возможность самостоятельно перемещаться из одной клетки в другую. Вирусы паразитируют на клетках хозяина и, заражая их, воспроизводятся. Они не были полноценными организмами до того, как стали вирусами - были всего лишь кусочками генетического кода.
3. Гипотеза коэволюции предполагает, что вирусы возникли из сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот в одно время с первыми живыми клетками.
Очевидно, что нельзя говорить о каком-то общем происхождении вирусов, ведь понятно, что РНК-содержащие вирусы древнее, чем ДНК-геномные. Эти группы произошли разными путями: от разных предшественников и на разных этапах эволюции. При этом обе группы имеют родство с различными клеточными элементами, то есть происходят из разных источников.
Мутации
Допустим, вирус уже появился. Следующая задача - понять, почему он может изменяться, мутировать. Дело в том, что любые изменения окружающей среды, то есть защита иммунной системы хозяина, опасны для жизни вируса, поэтому ради дальнейшего выживания, вирусу ничего не остается, кроме постепенной адаптации к новым условиям. Выживаемость может зависеть от внешней температуры, уровня ультрафиолетового излучения и других факторов. Подобно тому, как живые организмы эволюционируют через естественный отбор, вирусы мутируют, и те штаммы (генетические варианты), которые лучше приспособлены к новым условиям, становятся доминирующими. Если мутация позволяет вирусу уклоняться от иммунитета хозяина, этот вирус может получить большое преимущество в выживании.
Со временем, мутации могут привести к появлению вирусных штаммов, которые сильно отличаются от исходного образца, создавая новые вызовы для здравоохранения и научного сообщества. Например, некоторые мутации могут привести к тому, что вирус будет вызывать более тяжелые симптомы, станет более заразным или устойчивым к лекарствам и вакцинам. Все это подчеркивает важность наблюдения и изучения вирусных мутаций, чтобы меры для контроля распространения опасных штаммов могли быть приняты вовремя.
Защита
Мы не можем проконтролировать возникновение новых вирусов, но можем обезопасить и уберечь себя и свое здоровье. Цель в борьбе с вирусами - снизить их выживаемость, а для этого необходимо использовать сложные дезинфицирующие средства, сочетающие в себе несколько активных компонентов. Такие средства обладают способностью инактивировать вирусы, то есть демонстрируют вирулицидную активность. Подобный метод борьбы считается наиболее эффективным, ведь он может защитить сразу от нескольких типов вирусов.
