Раскрывая роль вирусов в эволюции человечества, следует понять, что для отдельного индивидуума, пораженного вирусом, этот микроорганизм является источником несчастий и страданий. Однако, если рассматривать данную проблему с позиции всего человечества в целом, то ситуация становится более сложной и многогранной.
Мы регулярно сталкиваемся с различными болезнями, вызванными вирусными инфекциями. Нам внушают о том, что вирусы могут служить биологическим оружием, а их последствия обернуться смертью для сотен тысяч людей. Действительно, вирус ВИЧ является источником пандемии на планете, а эбола может безжалостно уносить жизни целых поселений. Однако тут не все так однозначно и существуют научные исследования утверждающие, что вирусы являются важным фактором в процессе эволюции. Как это возможно: как враг человечества может способствовать его превращению в главного игрока в природе? Давайте начнем с того, как вирусы обитают в человеческих клетках и чего они от нас ждут.
Вирусы заражают не только животных, но и растения, грибы, бактерии и даже другие виды вирусов. Предполагается, что в какой-то момент эволюции эти агенты выделились из клеточных форм и продолжили свое развитие параллельно. Какие цели преследует вирус, проникая в клетку? Начнем с того, что ни один вирус не в состоянии размножаться вне клетки-хозяина. Вирус - это неклеточная форма жизни, состоящая только из ДНК/РНК и некоторых белков, которые охраняют генетическую информацию и необходимы на ранних этапах инфекции. Когда вирус попадает в клетку, ему нужно обеспечить максимально эффективное размножение, используя клеточные ферменты, что в большинстве случаев нарушает ее работу.
Кроме того часто вирусные частицы образующиеся внутри клетки могут уничтожить ее при выходе в межклеточное пространство. Однако для вируса это невыгодно - уничтожать свое жилище. Поэтому большинство вирусов имеют своих хозяев, например вирус герпеса человека, который поражает человеческий род в течение длительного времени. Такие вирусы адаптировались к своим хозяевам и не приносят им существенного вреда. Поэтому примерно 95% населения Земли заболевает вирусом герпеса человека, но это не грозит вымиранием.
Более того некоторые ученые твердят, что если бы мы избавились от "обычных" вирусов, то возможно на их место пришли бы новые более агрессивные возбудители. Таким образом, существует первый фактор совместной эволюции вирусов и клеточных форм включая человека. Схема примерно следующая: новый вирус поражает определенную часть населения и те ее члены, которые не могут справиться с вирусом погибают или болеют. А те, кто способен бороться с этим заболеванием продолжают жить и рождают наиболее выносливых детей передавая свою генетическую информацию. В свою очередь вирус также может мутировать. Те штаммы, которые оказались агрессивными и уничтожили своих хозяев не имеют возможности размножаться, а те, что менее агрессивны, позволяют своим хозяевам выживать и в конечном итоге успешно размножаться превосходя другие виды.
Именно поэтому особенно опасны для нас те вирусы, которые не являются нашими хозяевами, например вирусы животных (пока неизвестны случаи заражения человека вирусом растения или бактерии). ВИЧ например, "мигрировал" к нам от обезьян, которые устойчивы к нему и не переносят никаких сопутствующих заболеваний. Ученые предполагают, что к 2300 году ВИЧ для людей перестанет представлять смертельную опасность, так же как вирус герпеса человека. Однако если говорить об эволюции здесь нет единого ответа.
В зависимости от способа кодирования генетической информации и жизненного цикла вируса они могут размножаться разными способами. Один из самых интересных способов размножения - у ретровирусов. Это РНК-содержащие вирусы, которые после попадания в клетку преобразуют РНК в ДНК. Эта вирусная ДНК встраивается в геном хозяина и там с помощью полезных белков клетки начинает синтезировать новые вирусные частицы. Клетка не способна определить, какая ДНК принадлежит ей, а какая - вирусу, поэтому она доверительно следует инструкциям на геноме. Если такой вирус встроился в половые клетки, то он будет легко передаваться по вертикали, то есть от родителей к ребенку. Ребенок в свою очередь тоже будет заражен этими вирусами и передаст их своим детям и так далее.
С течением времени иммунная система реагирует на некоторые вирусы и учится с ними справляться. Вирусная ДНК, находящаяся в геноме дезактивируется, однако в ней возможно содержатся последовательности прежде не существовавшие в клетке, которые могут значительно облегчить ее жизнь. Таким образом "умная" клетка не будет дезактивировать эти последовательности. Считается, что 5-8% генома человека содержит ретровирусы. Да возможно это "замедленная бомба", как утверждают некоторые ученые и однажды эти ретровирусы могут "оживиться". Однако это может и является причиной того, что мы такие, какие есть. Природа не глупа и не будет делать ничего в ущерб самой себе. Поэтому стоит бороться с новыми эпидемиями, но не стоит бояться их слишком сильно, ведь перед нами стоит выбор: либо развитие, либо деградация и другого пути не дано.