Статья о роли вирусов в эволюции человечества вызывает интерес. Для отдельного человека, зараженного вирусом, это, безусловно, зло. Но для человечества в целом все не так однозначно.
Мы часто сталкиваемся с болезнями, вызванными вирусными инфекциями. Вирусы могут быть использованы как биологическое оружие, и от них умирают сотни тысяч людей. Вирус СПИДа вызвал пандемию, а вирус Эбола может уничтожать целые деревни в Африке. Однако некоторые ученые утверждают, что вирусы играют важную роль в эволюции. Как же так получилось, что один из врагов человечества помог ему стать доминирующим видом на планете? Начнем с того, как вирусы живут в человеческих клетках и что им от нас нужно.
Вирусы поражают не только животных, но и растения, грибы, бактерии и даже другие вирусы. Предполагается, что на каком-то этапе эволюции эти агенты отделились от клеточных форм и продолжили эволюционировать параллельно. Какую цель преследует вирус, поражая клетку? Ни один вирус не может размножаться вне клетки-хозяина, это неклеточная форма жизни, содержащая только ДНК/РНК и некоторые белки, которые защищают генетическую информацию и необходимы для первых этапов инфекции клетки. Попав в клетку, вирус стремится максимально эффективно размножаться, используя клеточные ферменты, что часто нарушает её работу.
Кроме того, вирусные частицы, образовавшиеся в клетке, могут убить её при выходе в межклеточное пространство. Но это невыгодно - убивать свой дом. Поэтому большинство вирусов имеют своего хозяина, как, например, вирус герпеса человека, который поражает человеческий род на протяжении долгого времени. Такие вирусы адаптировались к своим хозяевам и не причиняют им значительного вреда. Примерно 95% населения Земли имеет вирус герпеса человека, но это не угрожает нашему выживанию.
Более того, некоторые ученые утверждают, что если бы мы избавились от наших «обычных» вирусов, их место могли бы занять новые, более агрессивные возбудители. Это первый фактор совместной эволюции вирусов и клеточных форм (включая человека), который работает следующим образом. Новый вирус поражает популяцию людей, те, кто не могут справиться с ним, погибают или болеют. Те, кто могут бороться с болезнью, продолжают жить и рождают стойких детей, передавая свою генетическую информацию. Вирус также может мутировать. Агрессивные штаммы, убивающие своих хозяев, не могут размножаться, а менее агрессивные штаммы позволяют своим хозяевам жить и успешно размножаться.
Поэтому особенно опасны для нас вирусы, хозяевами которых мы не являемся, например, вирусы животных. ВИЧ «перешел» к нам от обезьян, которые резистентны к нему и не болеют СПИДом. Ученые предполагают, что к 2300 году ВИЧ перестанет быть смертельной угрозой для людей, как вирус герпеса человека. Но эволюция не ограничивается этим.
В зависимости от того, как у вируса закодирована генетическая информация и каков его жизненный цикл, он может размножаться разными способами. Один из наиболее интересных способов - размножение ретровирусов. Это РНК-содержащие вирусы, которые, попав в клетку, синтезируют из РНК ДНК, которая встраивается в геном хозяина. Клетка синтезирует вирусные белки вместе с полезными белками, так как не различает свою ДНК и вирусную. Если вирус встраивается в половые клетки, он легко передается от родителей к детям. Дети могут подхватить еще несколько таких вирусов и передать их своим потомкам.
Со временем иммунная система научится бороться с некоторыми вирусами, а вирусная ДНК в геноме будет дезактивирована. Однако в этой ДНК могут быть последовательности, которые облегчают жизнь клетке, и она не будет их дезактивировать. Предполагается, что 5-8% человеческого генома содержит ретровирусы. Возможно, это «бомба замедленного действия», как утверждают некоторые ученые, но это также может быть причиной того, что мы такие, какие есть. Природа не делает ничего себе во вред. Поэтому стоит бороться с новыми эпидемиями, но не стоит их слишком бояться, ведь есть два пути: развитие или деградация.
