Происхождение вирусов. Откуда берутся вирусы. Главный двигатель эволюции

Споры биологов о том, что такое вирусы, живые это существа или мертвое вещество, идут до сих пор. Энциклопедические словари откровенно признают: в настоящее время наука не понимает природу этих созданий, не знает, как и откуда они появились.

Ученые пока сходятся на том, что вирусы - особая форма материи. Считать их живыми как будто позволяет то, что в них содержатся органические молекулы, что у них есть свой геном, и они могут размножаться. Однако жить и размножаться они способны только внутри чужого организма, чужой клетки. Вне ее это просто мертвые инертные кристаллы, кучки молекул.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ)

На сегодняшний день открыто около двух тысяч видов вирусов. Предполагается. что это лишь очень небольшая их часть. Вирусы постоянно мутируют, откуда-то возникают новые их разновидности. иногда вызывающие смертельно опасные болезни типа коровьего бешенства, птичьего гриппа, лихорадки Эбола, СПИДа и других.

Эти безжалостные убийцы клеток кажутся настолько чуждыми всему земному, что многие изучающие их исследователи вполне серьезно утверждают: вирусы явились на Землю из дальнего космоса. Действия их и правда похожи на эпизоды из фильмов ужасов о нападении представителей внеземной цивилизации. Чудовищного вида карлик впивается в гигантскую, ниче-

го не подозревающую клетку, растворяет ее оболочку и ввинчивает в нее «пружину- своей ДНК. Эта -пружина" задает клетке свою собственную программу, изменяя тем самым всю ее работу. Несчастная пораженная клетка забывает о своих исконных обязанностях и начинает штамповать с полученной матрицы все новые и новые вирусы, несущие смерть соседним клеткам.

Представители одной из разновидностей вирусов - бактериофаги (пожиратели бактерий) - даже внешне похожи на космический модуль, созданный для высадки на чужую планету с целью взятия проб грунта. Бактериофаг выпускает своеобразные «стойки опоры», которыми намертво прикрепляется к жертве, а затем вонзает в нее свой бур.
Пища вирусам не нужна. Они не потребляют и не усваивают ее. Как признают ученые, по своему устройству вирусы больше похожи на примитивные механизмы, которые преследуют одну-единственную цель: искать живые клетки и встраиваться в них. Но кем, когда и для чего поставлена перед ними такая задача? Специалисты не решаются даже задуматься над этим вопросом.

Вирусы зародились в космосе

В 2008 году доктор геолого-минералогических наук С. Жмур предложил собственную гипотезу возникновения жизни на Земле. По его мнению, основным предком всего живого были не клетки, и даже не бактерии, а вирусы, которые зародились в околосолнечном пространстве около пяти миллиардов лет назад.

После вспышки некоей сверхновой звезды были выброшены в пространство огромные массы звездного вещества, из которого впоследствии сформировалось газопылевое облако, а из него потом - планеты Солнечной системы. Высокая температура этого вещества способствовала образованию в нем цианидов - химических элементов, представляющих собой основу для создания простейших углеводородов. Следующий этап состоял в появлении на основе углеводородов белков-ферментов и белков-пептидов, которые затем привели к синтезу молекул нуклеиновых кислот. А это, в свою очередь, позволило образоваться РНК и ДНК, «создавших» для своей защиты от вредных внешних воздействий пептидную оболочку. Так возникла структура, представляющая собой не что иное, как знакомый нам вирус.

Вирус гриппа A/H1N1

Получается, что пять миллиардов лет назад газопылевое облако будущей Солнечной системы было не просто мертвой материей, а субстанцией, насыщенной простейшими вирусами (вспомним о следах микроорганизмов в лунном грунте и метеоритах возрастом четыре с половиной миллиарда лет!). Впоследствии из нее сформировались Земля и другие планеты, в которых зародыши жизни в виде вирусов уже изначально содержались.

Дальнейшая эволюция вирусов на Земле шла благодаря воде, которая проникала в них сквозь пептидную оболочку. Некоторые виды вирусов разбухали, у них формировалась протоплазма, усложнялся их генетический аппарат. Все это привело к делению и. в конечном счете, - появлению полноценной клетки-бактерии, положившей начало жизни на планете.

С. Жмур не исключает возможности и более древнего происхождения вирусов. Они были способны возникнуть в веществе, образовавшемся сразу после Большого взрыва. А значит, возраст этих микроскопических созданий почти равен возрасту Вселенной. То есть, получается, в космосе повсюду разлита единая живая субстанция, способная породить жизнь на любом подходящем для нее небесном теле.

Некоторые исследователи идут еще дальше, полагая, что вирусы - это искусственно созданные кем-то биороботы, которые миллиарды лет назад попали на Землю вместе с органическими зародышами. Цель вирусов-биороботов заключалась в обслуживании этих зародышей. Российский ученый М. Дарьяненко считает, что вирусы-биороботы призваны были

обеспечивать необходимый ход эволюции, соединяясь в определенной последовательности с клетками живых организмов и вводя в них нужные программы ДНК. Но за миллионы лет их деятельности что-то дало сбой, и вирусы из слуг клеток превратились в их убийц. Не исключено, что вирусы-биороботы решили: жизнь на Земле пошла не по тому сценарию, который предписывается ей программой. И эксперимент надо свернуть, очистив планету для новых опытов.

Вирус мими -недостающее звено эволюции?

Вопрос о происхождении вирусов с точки зрения большинства ученых все же не является первостепенным. Главное - это понять, что же такое вирусы, как с ними сосуществовать, как бороться. Мы узнали о вирусах относительно недавно - всего 100 лет назад, а реально работать с ними научились лишь в середине минувшего века.

Еще не так давно биологи полагали, что нашли, наконец, закономерности в строении вирусов и механизме их действия. Но прозрение наступило в 1992 году, когда в амебе, выловленной в воде одного промышленного резервуара в Англии, обнаружили удивительный, ни на что не похожий объект. Диаметром он крупнее известных вирусов в 40 раз, но бактерией не является. Биологи признали его вирусом, назвав мими - из-за его мимикрии, или маскировки под бактерию.

Доклеточная форма жизни

Человеку примерно два миллиона лет. Возраст вирусов, по всем прикидкам, исчисляется миллиардами лет. Причем существовать в "законсервированном» состоянии они могут бесконечно долго. По сути вирусы бессмертны. Расшифровка нашего генома показала, что в нем полно остатков древних вирусов. Они занимают почти 10% генома человека. Для чего эти остатки там присутствуют - пока неизвестно. Подобные вопросы наука стала обсуждать только в самые последние годы.

«Человеческая цивилизация за свою историю знавала такие болезни, вызванные вирусами, которые уносили миллионы жизней, - говорит Роберт Шоуп, директор Йельской вирусной лаборатории. - Иногда казалось, что человечество стоит на грани полного уничтожения. Но каждый раз все обходилось более или менее благополучно. Вирусы отступали. Случайно ли это? Или так было запрограммировано с самого начала, с момента появления жизни на Земле?»

Тайны ХХ века № 34 2011

По современным представлениям известно около 3000 видов вирусов, но на самом деле учёные еще не открыли и сотой части всех вирусов на планете. То есть, теоретически можно ожидать, что сейчас на Земле существует около 300 000 вирусов.

Часть из них мы просто не замечаем – они могут заражать растения, обезьян, птиц, крокодилов, кого-то еще, но никак не человека.

А вот вторая группа вирусов – это те, что могут перейти на человека. Вот так и появляются новые инфекции, о которых раньше никогда не слышали…

Например, вирус существует у какой-то группы животных – и либо при контакте с таким животным, либо при попытке одомашнить его, взять в зоопарк, либо просто при расширении среды жизнеобитания самого человека, происходит контакт с животным или следами его жизнедеятельности. И возникает ситуация, когда вирус находит нового хозяина, который ему подходит по всем необходимым параметрам для распространения.

Именно так это произошло в 2003 году с коронавирусом SARS , который большинству известен как атипичная пневмония. Он как раз перешел к человеку от животных.

Такая же ситуация сейчас с другим коронавирусом – MERS , это такой же, как и SARS, коронавирус, и о нем также ранее ничего не было известно. Он проявился на Аравийском полуострове. Предполагают, что он мог перейти к человеку от верблюда. Сейчас он вызывает смертность примерно в 50% случаев заболеваний.

Но как он возник? Откуда взялся? На эти вопросы пока никто не может ответить.

Существует мнение, что опасные вирусы могут быть созданы искусственным путем.
В действительности на современном этапе вирусу нет необходимости дожидаться создания какого-то искусственного варианта. Из одной клетки человеческого организма – а их 300 триллионов! – вирус может дать потомство в 100 миллионов!

При этом на каждые 10 тысяч вирусов вы всегда имеете один мутантный, так что их очень много – миллионы…

В последнее время появились биолаборатории, об этом недавно рассказывалось в телевизионном фильме «Зараза». Что, собственно, представляет собой такая лаборатория?

Лаборатория – это комплекс помещений, который позволяет проводить работу с вирусами различной степени опасности.

Существует четыре степени опасности.

• Первая – самая высокая. Это – вирусы, которые вызывают высокую степень летальности – до 90%.

Против них сейчас нет средств лечения. Это, например, вирус Марбург и вирус Эбола, которые вызывают геморрагические лихорадки. Препараты против них еще только начинают проходить клинические испытания.

• Вирусы второй группы патогенности также отличает высокая смертность.

Летальность достигает 30%, но здесь мы уже имеем какие-то средства профилактики и лечения.

• Третья и четвертая группы уже менее патогенны для человека(сюда, например, относятся корь и грипп).

Они широко распространены, но не вызывают серьезных последствий с точки зрения летальности.

США создают подобные биолаборатории в Казахстане, Азербайджане; на Украине сразу три лаборатории появились.

Здесь главенствует географический принцип – быть ближе к тому месту, где есть интересующие вас вирусы. Вообще, существует система мониторинга - слежение за всеми вирусами, представляющими опасность. Соответственно, чем шире ваша сеть, чем больше лабораторий – тем больше у вас шансов этот опасный вирус обнаружить, изучить изменения границ его распространения и проследить за изменением его свойств.

Специалисты гражданские и военные готовятся одинаково, но задачи, которые они решают, конечно, могут отличаться. На подготовку высококвалифицированного специалиста, готового решать сложные задачи, необходимо, как минимум, пять лет.

Это система, и она выстроена годами, проверена временем. Только человек, который этой системой подготовлен, может работать с опасными вирусами.

Что касается гражданских специалистов, то они выполняют исследования, о которых уже говорилось ранее. А какие проблемы решают военные? Информация на этот счет большой секрет.

Есть конвенция по запрещению химического и бактериологического оружия, принятая еще в 1972 году. Она ограничивает определенные виды работ.

В современном мире, в общем-то, неважно, где именно находится лаборатория. Важно, что там делается, и как это потом будет использоваться! Все определяется тем, какую цель ставит государство.

Исследовать историю вирусов проблематично, поскольку они не оставляют окаменелостей, а так же из-за их махинаций по копированию себя. Дело усложняет то, что вирусы могут заражать не только людей, но и бактерий, морских водорослей и даже грибов.

Но не зря учёные прохлаждаются в своих лабораториях - они сумели собрать воедино теории о происхождении вирусов. Учёные исходили из того, что вирусы вроде герпеса или ангины обмениваются своими свойствами с клеткой-хозяином. Можно предположить, что вирусы изначально были вроде больших кусков ДНК, а затем стали независимыми, или что вирусы возникнули на заре эволюции, и некоторые из них оставались долгое время в геномах клеток. Тот факт, что у вирусов, которые заражают людей и бактерий, есть общие особенности, наталкивает на мысль, что они имеют общее происхождение, и возникли примерно несколько миллиардов лет назад. Это выделяет ещё одну проблему с отслеживанием истории вирусов: они состоят из множества мелких частиц, которые поступают из различных источников. Я бы сравнил строение вируса с современной новогодней ёлкой - они разных цветов и форм, из разного материала, с новогодними игрушками бесконечно различных форм и расцветок.

Тот факт, что такие смертоносные вирусы, как Эбола, а также их отдалённые родственники, вызывающие корь и бешенство, можно найти только внутри ограниченного количества видов предполагает, что эти вирусы являются относительно новыми, в конце концов, эти организмы возникли вместе в недавнее время по меркам эволюции. Многие из этих "новых" вирусов, вероятно, возникли у насекомых много миллионов лет назад, и в какой-то момент в эволюции развили способность инфицировать другие биологические виды.

Считается, что ВИЧ, который впервые возник у людей в 1920 году, является еще одним видом вируса, известным как ретровирус. Эти простые вирусы содержат в себе родственные элементы, встречающиеся в нормальных клетках, поэтому имеют возможность копировать и вставлять себя по всему геному. Есть целый ряд вирусов, которые имеют подобный процесс самокопирования, который изменяет нормальный поток информации в клетках (лат. retro - обратный). Их фирменный способ репликации может быть мостом между истоками жизни на Земле и той жизнью, которую мы знаем сейчас. В сущности, среди наших генов мы узнаём многие "окаменелые" ретровирусы, оставшиеся от заражения далёких предков. Это может помочь проследить нашу эволюцию как вида.

С древнейших времен человек ведет борьбу с различными недугами. При этом наиболее опасными считаются болезни, вызываемые микроскопическими организмами – вирусами и бактериями. В последнее время вирусы становятся все более разнообразными, а лекарства от многих из них еще найдено. Ученые до сих пор не могут точно сказать, что это такое и выяснить природу вирусов, так же как и их точное количество.

Местные жители, или гости из космоса

Согласно исследованиям, вирус – это одноклеточное образование, обладающее собственной ДНК. Когда оно попадает в клетку, то его ДНК встраивается в ДНК клетки и начинает перестраивать ее. В результате количество пораженных клеток увеличивается, и каждая из них несет в себе смертоносную ДНК вируса, убивая организм и создавая все новые зараженные клетки. Сегодня известно около 2 тысяч вирусов, причем постоянно появляются новые разновидности, неизвестные ранее науке.

Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению, что же это такое, существа, или же особое вещество. Так же неясно, откуда на Земле они появились. Одни склоняются к мысли, что вирусы появились на планете вместе с остальной жизнью, постепенно эволюционируя в разные виды. Другие считают, что эти одноклеточные убийцы не могут быть коренными жителями планеты – уж слишком чужеродными всему живому они являются. А значит, вирусы могли быть занесены на Землю из космоса, уже, когда на ней существовала жизнь.

Так или иначе, этот вопрос остается открытым, а тем временем, появляются словно бы из ниоткуда все новые виды вирусов, унося жизни людей.

Еще один немаловажный вопрос – это процесс мутации вирусов, в результате которого появляются все новые их виды. Об этом процессе тоже не известно ничего, хотя на исследования микроскопических убийц ежегодно выделяются огромные средства.

«Заячья смерть» и «марбургская лихорадка»

В 1967 году впервые стало известно о таком страшном вирусе, как эбола. В больницу города Марбурга поступил Клаус Ф., который скончался через несколько дней. Медики, делавшие вскрытие, были ошеломлены – его внутренности выглядели, словно после взрыва. Через какое-то время стало известно и о других подобных случаях. Все пострадавшие от неизвестного вируса, контактировали с обезьянами, привезенными из Уганды. Это заболевание получило название марбургского вируса. Через 10 лет началась новая эпидемия этой болезни в Заире и Судане. Тогда она получила более известное сегодня название эбола – именно так же называется и река, рядом с которой и свирепствовал вирус, убив за несколько дней несколько сотен человек. Не так давно произошла новая вспышка этой лихорадки, снова унеся за короткий промежуток времени немало жизней.

Однако в истории имеются случаи, когда вирусы сослужили людям и добрую службу. Один из наиболее ярких примеров – это случай борьбы с кроликами, которые размножившись в огромных количествах в Австралии, чуть не превратили ее в бесплодную равнину. Дело в том, что кролики питаются травой и ветками, а когда их стало слишком много, они уничтожали зелень с катастрофической скоростью. Выход был найден – ученые заразили в лаборатории комаров вирусом «заячьей смерти» и выпустили насекомых на волю. В результате не прошло и месяца, как кроликов на континенте практически не осталось, а экологическое равновесие было сохранено. Но таких случаев, когда вирусы помогали людям, совсем немного.

Изучая эти одноклеточные создания, ученые пришли к выводу, что часто эпидемии имеют циклический характер и возникают через определенные промежутки времени. Они начинаются при непонятных обстоятельствах и таким же загадочным образом прекращаются. Причина этого неизвестна, как и то, откуда берутся все новые разновидности вирусов.

Неординарные гипотезы происхождения вирусов

Есть версии происхождения этих одноклеточных существ, похожие на фантастику, но они имеют право на существование. Так, ученый из России М. Дарьяненко предполагает, что жизнь на Землю могла быть занесена из космоса неким разумом. А вместе с жизнью на планете были заселены и микроскопические биороботы, которые должны были корректировать ход эволюции на планете, время от времени вводя в клетки новые фрагменты ДНК. Однако с течением времени механизм работы этих биороботов нарушился, и они стали убивать живые существа, вместо того, чтобы помогать им.

Американский исследователь Р. Престон выдвинул не менее захватывающую гипотезу относительно вирусов. Согласно ей, наша планета является живым существом, которое обладает своим защитным механизмом. А вирусы – это иммунная система, которая включается, когда люди слишком рьяно вмешиваются в естественные процессы на планете и ухудшают экологию.

Все эти версии, даже самые фантастические, имеют право на существование. Но пока неизвестно доподлинно что же такое вирусы и откуда они взялись. Лекарства от многих из них до сих пор не существует, и, несмотря на высокий уровень медицины, эти одноклеточные образования ежегодно уносят жизни людей, как и тысячи лет назад. Поэтому человечеству крайне важно раскрыть все их тайны, иначе в один прекрасный момент оно может проиграть в войне микроскопическим убийцам.

No related links found



Вирусы – причина инфекционных заболеваний и эпидемий. Такие же древние как жизнь. Их называют причиной эволюции и «орудием бога», они «создали» человека, но могут и уничтожить его. Особенно если их использовать как оружие.

Возникновение

Вирусы вездесущи. Они способны выживать как в глубинах океана, так и на высоте птичьего полета. Им не препятствует ни высокая, ни холодная температура. Для существования им нужно только одно условие – чужая жизнь. И это вовсе не обязательно должен быть человек или животное, достаточно и одной клетки, бактерии, или даже другого вируса, где инфекционный агент сможет размножаться.

При этом ни одна из вышеперечисленных гипотез неприменима для всех известных человеку вирусов. И все же, исходя из состава некоторых вирусных организмов, ученые предполагают, что вирусы – одни из самых древнейших организмов, зародившихся на земле. Горькая «шутка природы» - как только зародилась жизнь, появилась и смерть.

Главный двигатель эволюции

И все же, некоторые ученые видят в вирусах не бомбу замедленного действия, а главный двигатель эволюции. Согласно, так называемой, «вирусологической теории эволюции», если бы не вирусы, животный мир так бы и остался на уровне одноклеточных особей. Заслуга их в том, что заражая один организм, скажем, растительный, вирус заимствует у него гены и переносит его к следующим живым организмам при контакте. А последние уже приспосабливают их для собственных целей. Так, благодаря вирусным инфекциям, млекопитающие обзавелись временным органом плацентой, который забирает полезные вещества из материнского организма и передает зародышу. Иными словами, именно благодаря вирусам человек, многие млекопитающие и рыбы обзавелись возможностью деторождения.

По словам ученых, то, что было создано в природе и хорошо работало, уже никогда не исчезнет. Например, ген гемоглобина, который когда-то появился у динозавров, передался с помощью вирусов растениям, насекомым, животным и, наконец, человеку. И служит он совершенно разным целям: у человека и животных для переноса кислорода, у растений – это транспортный белок в корнях.

Ретровирус-орудие бога

Среди вирусов наиболее опасный для человека, так называемый, ретровирус, который заражает преимущественно позвоночных. Это единственный вирус, который обладает способностью переносить свою информацию с РНК на ДНК и обратно. Верующие ученые окрестили его «орудием Бога», поскольку именно ретровирус был главной действующей силой в «вирусной эволюции».

По иронии судьбы, именно ретровирус является причиной многих хронических, неизлечимых и часто смертельных заболеваний человека. Печально известный ВИЧ – тоже принадлежит к этому роду организмов. Также к «заслугам» ретровирусов относят и множество случаев возникновения рака.

Горячие точки планеты

Несмотря на то, что вирус, смертельный для человека, может появиться когда угодно и где угодно, на Земле есть особые области с «благоприятной» средой для его распространения. И недавно ученым удалось составить карту «горячих точек» планеты, где стоит ждать появление новой «чумы». В основном, это зоны с влажным тропическим климатом: устье реки Нигер в Африке, Юго-Восточная Азия, Индостан. Ситуация может усугубиться еще из-за того, что именно в этих районах фактически не практикуется первичная индикация, идентификация вирусов и разработка каких-либо методов воздействия на них.

Кстати, на территории России тоже оказалась одна опасная точка – дальневосточные районы, которые всегда были очагом возникновения многих заболеваний, в особенности тех, что переносятся с помощью насекомых. По мнению исследователей, Россию вообще нельзя назвать безопасным в отношении вирусов районом. Отсутствие горячих точек на территории нашей страны пока что всего лишь результат того, что Россия в данном отношении не изучена.

Пандемия – пляска смерти

Если человек всегда окружен смертельными вирусами, то, как тогда объяснить очередность эпидемий? По мнению ученых, причины пандемий могут быть совершенно разными: это мутирующий вирус, от которого иммунитет человека не успел выработать «средство», появление инфекции в обществе, долгое время от нее изолированном. Кстати, европейские колонисты часто становились причиной массовых заболеваний среди коренного населения завоеванных территорий, поскольку оказались более устойчивыми ко многим вирусом, нежели индейцы и негроиды.

Другой неизменной причиной возникновения крупнейших пандемий в истории человечества являются физические и климатические изменения. Так, пресловутой «черной смерти» - бубонной и легочной чумой, скосившей большую часть населения средневековой Европы (около 60 миллионов человек) предшествовали глобальные климатические катаклизмы. В Европе, в результате извержения Этны в 1333 году, погода отличалась теплотой и сыростью. За несколько лет до начала великого бедствия по Франции и Германии прошли сильные дожди и наводнения, сопровождающиеся неурожаем, нашествием саранчи и мором скота. Подобные экологические условия создали благоприятную атмосферу для жизнедеятельности опасного вируса, а свирепствовавший голод привел полчища грызунов – распространителей заболевания, поближе к жилищу людей.

Разумеется, подобные процессы не могут не вызывать опасения у вирусологов. XX-XXI века уже показали себя «климатически нестабильными». Извержения вулканов, крупнейшие наводнения, землетрясения, климатические скачки и, наконец, угроза глобального потепления – все это создает идеальные условия для возникновения новой пандемии. И вирусная активность это доказывает: за последние 65 лет количество новых и мутирующих вирусов, поражающих человека, выросла в 4 раза.

Оружие массового поражения

Эпидемии унесли больше человеческих жизней, чем все другие природные явления. Больше, чем войны. Пандемии чумы, тифа, оспы и холеры опустошали целые территории, уносили миллионы жизней. Подобная «победоносная» статистика не могла не породить идею об использовании вирусов в качестве биологического оружия. И, несмотря на международную конвенцию 1972 года о запрещении разработки, производства и накопления биологического оружия, возможность искусственно вызванной эпидемии на сегодняшний день вызывает опасения даже у экспертов.

И они не беспочвенны. Так, например, вирус оспы, который на сегодняшний день считается уничтоженным в естественной среде, до сих пор хранится в лабораториях России и США. При этом, несмотря на наличие вакцины, большая часть населения земли не привита, поскольку вакцина характерна тяжелыми последствиями. В последние годы до официально объявленного искоренения вируса больше людей заболели из-за вакцины, чем от вируса.