Що станеться зі світом, якщо зникнуть усі віруси

Час для читання: 8 хвилин

Здається, що віруси існують тільки для того, щоб завдати шкоди суспільству і принести страждання людству. Вони забрали незліченну кількість життів протягом тисячоліть, часто вбиваючи значну частину світового населення – від епідемії грипу 1918 року, в якій загинуло від 50 до 100 мільйонів чоловік, і приблизно до 200 мільйонів, які померли від віспи тільки в 20-му столітті. Пандемія Covid-19 є лише однією з серії тривалих і нескінченних смертельних вірусних нападів.

Якби людям дали можливість змахнути чарівною паличкою і змусити всі віруси зникнути, більшість, ймовірно, скористалася б цією можливістю, особливо зараз. І все ж це було б смертельною помилкою – насправді смертельно небезпечніше, ніж будь-який вірус.

«Якби всі віруси раптово зникли, світ став би прекрасним місцем приблизно на півтора дня, і тоді ми всі помремо – ось підсумок. Всі суттєві речі, які вони роблять в світі, набагато переважають погані речі», – каже Тоні Голдберг, епідеміолог з Університету Вісконсін-Медісон.

Переважна більшість вірусів не є патогенним для людини, і багато хто грає невід’ємну роль в підтримці екосистем. Інші підтримують здоров’я окремих організмів – від грибів і рослин до комах і людей.

«Ми живемо в рівновазі, в ідеальній рівновазі, і віруси є частиною цієї рівноваги. Я думаю, що ми не обійдемося без вірусів», – каже Сусана Лопес Шарретон, вірусолог з Національного автономного університету Мексики.

Більшість людей не знають про роль вірусів в підтримці більшої частини життя на Землі, тому що схильні концентруватися тільки на тих, які викликають проблеми у людства. Майже всі вірусологи вивчають тільки патогени; лише недавно кілька дослідників почали вивчати віруси, які підтримують нас і планету, а не вбивають.

«Це невелика школа вчених, які намагаються забезпечити справедливе і збалансоване уявлення про світ вірусів і показати, що існують такі речі, як хороші віруси», – говорить Голдберг.

Що вчені знають напевно, так це те, що без вірусів життя і планета, якими ми їх знаємо, перестала б існувати.

І навіть якщо б ми захотіли, було б неможливо знищити кожен вірус на Землі. Але, уявивши, яким був би світ без вірусів, ми можемо краще зрозуміти не тільки те, наскільки вони важливі для нашого виживання, але також і те, як багато нам ще потрібно про них дізнатися.

Перш за все дослідники не знають, скільки вірусів взагалі існує. Тисячі були офіційно класифіковані, але їх можуть бути мільйони. Вчені також не знають, який відсоток від загальної кількості вірусів проблематичний для людини.

«Якби ви дивилися чисельно, це було б статистично близько до нуля. Майже всі віруси не є патогенними», – каже Кертіс Саттл, вірусний еколог з Університету Британської Колумбії.

Ключ до екосистем

Що ми дійсно знаємо, так це те, що фаги або віруси, які заражають бактерії, надзвичайно важливі. За словами Тоні Голдберга, вони «є основними хижаками бактеріального світу, без яких у нас були б великі проблеми».

Фаги є основним регулятором популяцій бактерій в океані і, ймовірно, в будь-який інший екосистемі на планеті. Якщо віруси раптово зникнуть, деякі бактеріальні популяції, ймовірно, вибухнуть; інші можуть бути витіснені і перестати рости повністю.

Це було б особливо проблематично в океані, де більше 90% всього живого матеріалу по масі є мікробним. Ці мікроби виробляють близько половини кисню на планеті – процес, вмикається вірусами.

Ці віруси вбивають близько 20% всіх океанічних мікробів і близько 50% всіх океанічних бактерій кожен день. Вибираючи мікроби, віруси гарантують, що планктон, що виробляє кисень, матиме достатню кількість поживних речовин для проведення фотосинтезу з високою швидкістю, що в решті решт буде підтримувати більшу частину життя на Землі.

«Якщо у нас немає смерті, то у нас немає життя, тому що життя повністю залежить від переробки матеріалів, – говорить Саттл. – Віруси важливі з точки зору переробки».

Дослідники, які вивчають комах-шкідників, також виявили, що віруси мають вирішальне значення для боротьби з популяціями видів. Якщо певний вид стає перенаселеним, «вірус проникне і знищить їх», говорить Россінк.

«Коли популяції стають дуже численними, віруси мають тенденцію дуже швидко розмножуватися і збивати цю популяцію, створюючи простір для всього іншого», – каже вірусний еколог Кертіс Саттл.

Якщо віруси раптово зникнуть, види, які конкурують між собою, ймовірно, будуть процвітати на шкоду іншим.

Деякі організми також залежать від вірусів для виживання або для того, щоб дати їм перевагу в конкурентному світі. Вчені, наприклад, підозрюють, що віруси відіграють важливу роль, допомагаючи коровам та іншим жуйним тваринам перетворювати целюлозу з трави в цукор, які можуть метаболізуватись і в кінці перетворюватися в масу тіла і молоко.

Дослідники також вважають, що віруси є невід’ємною частиною підтримки здорових мікробіомів в організмі людини та інших тварин.

Рооссінк і її колеги виявили конкретні докази, що підтверджують це. В одному дослідженні вони досліджували гриб, який колонізує певну траву в Єллоустонському національному парку. Вони виявили, що вірус, який заражає цей гриб, дозволяє траві стати толерантною до геотермальних температур ґрунту. Вона і її колеги виявили, що рослини і гриби зазвичай передають віруси з покоління в покоління. Хоча їм ще належить точно визначити функцію більшості цих вірусів, вони припускають, що віруси повинні якимось чином допомагати їх господарям.

«В іншому випадку, чому рослини будуть триматися за них?» – каже Россінк.

Якщо всі ці корисні віруси зникнуть, рослини та інші організми, які їх містять, імовірно, стануть слабшими або навіть загинуть.

Захист для людей

Зараження деякими доброякісними вірусами може навіть допомогти запобігти появі деяких патогенних мікроорганізмів серед людей.

Поширений в крові вірус GB, який є непатогенним віддаленим родичем вірусу Західного Нілу і лихоманки денге, пов’язаний з уповільненим прогресуванням СНІД у ВІЛ-інфікованих людей. Вчені також виявили, що вірус C, що викликається GB, знижує ймовірність смерті людей, інфікованих вірусом Ебола.

Аналогічно герпес робить мишей менш сприйнятливими до певних бактеріальних інфекцій, включаючи бубонну чуму і лістерію (поширений тип харчового отруєння). Автори дослідження підозрюють, що отримані ними дані від експерименту на гризунах, ймовірно, можуть бути застосовані до людей.

У той час як довічна інфекція герпесвирусами «зазвичай розглядається як виключно патогенна», пишуть вони, їхні дані свідчать про те, що герпес фактично вступає в «симбіотичні відносини» зі своїм господарем, надаючи імунні переваги.

Віруси також є одними з найбільш перспективних терапевтичних засобів для лікування деяких захворювань. Фаготерапія, предмет значних досліджень у Радянському Союзі ще в 1920-х роках, використовує віруси для боротьби з бактеріальними інфекціями.

Зараз ця сфера швидко зростає – не тільки через підвищення стійкості до антибіотиків, але також через здатність точно керувати методами лікування для знищення певних видів бактерій замість того, щоб без розбору знищувати всі наші бактеріальні популяції, як це роблять антибіотики.

«Досить багато життів було врятовано за допомогою вірусів, коли антибіотики зазнали поразки. Онколітичні віруси або ті, які вибірково інфікують і знищують ракові клітини, також все частіше розглядаються як менш токсичні і більш ефективні методи лікування раку», – зазначає вірусний еколог Кертіс Саттл.

За словами Голдберга, терапевтичні віруси діють незалежно від того, спрямовані вони на шкідливі бактерії або ракові клітини, «як маленькі мікроскопічні керовані ракети, які входять і підривають клітини, які нам не потрібні».

Нам потрібні віруси для низки досліджень і розробок технологій, які приведуть нас до наступного покоління терапевтичних засобів. Зникнення вірусів вплине на еволюційний потенціал усього життя на планеті, включаючи людини розумної.

Оскільки вони постійно розмножуються і мутують, віруси також містять величезне сховище генетичних інновацій, які можуть включати інші організми. Віруси розмножуються, вставляючи себе в клітини-господарі і викрадаючи інструменти реплікації. Якщо це відбувається в клітині зародкової лінії (яйця і сперма), вірусний код може бути переданий наступному поколінню і стати постійно інтегрованим.

«Всі організми, які можуть бути заражені вірусами, мають можливість поглинати вірусні гени і використовувати їх у своїх інтересах. Впровадження нової ДНК в геном є основним засобом еволюції», – каже епідеміолог Тоні Голдберг.

Вірусні елементи складають приблизно 8% генома людини, а геноми ссавців в цілому містять близько 100 тис. залишків генів, що походять з вірусів. Вірусний код часто проявляється у вигляді інертних фрагментів ДНК, але іноді він дає нові і корисні, навіть необхідні функції.

Наприклад, в 2018 році дві дослідницькі групи незалежно один від одного зробили дивне відкриття. Ген вірусного походження кодує білок, який відіграє ключову роль у формуванні довгострокової пам’яті шляхом переміщення інформації між клітинами нервової системи.

Однак найбільш яскравий приклад пов’язаний з еволюцією плаценти ссавців і термінами експресії генів при вагітності людини. Факти свідчать про те, що ми зобов’язані нашою здатністю мати живонароджених в невеликій кількості генетичного коду, який був узятий з древніх ретровірусів, які заразили наших предків більше 130 мільйонів років тому.

Вчені тільки почали відкривати способи, якими віруси допомагають підтримувати життя, тому що вони тільки почали їх шукати. Більш того, вивчення більшої кількості вірусного розмаїття допоможе нам глибше зрозуміти, як працює наша планета, екосистеми і самі тіла.

У решті решт, чим більше ми дізнаємося про всі віруси, а не тільки про патогенні мікроорганізми, тим краще ми зможемо використовувати певні віруси назавжди і розробити засоби захисту від інших, які можуть призвести до наступної пандемії.


Джерело: orthodox.od.ua
Переклад: Kurai

Рейтинг читателей
[Всего: 1 Средний: 5]

Добавить комментарий

0
Web Design BangladeshWeb Design BangladeshMymensingh