Паразитирование как высшая форма адаптации

Вирусы (от лат. virus — яд) — самые мелкие и простые доклеточные живые существа. Первый вирус (табачной мозаики) открыл в 1892 г. И.Д. Ивановский, а термин «вирус» ввел в 1899 г. голландский ботаник М.В. Бьейринк.
Вирусы настолько малы (15–350 нм, некоторые нитевидные формы — до 2000 нм), что их называют фильтрующимися, — они проходят сквозь любые фильтры, задерживающие даже бактерий, которые в среднем раз в 50 крупнее. Большинство вирусов видны только в электронный микроскоп с рекордным разрешением.
Вирусы (у которых нет даже обмена веществ) состоят из белковой оболочки и находящейся внутри нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Все другие формы жизни обязательно содержат и ДНК, и РНК. Но, как и все другие формы жизни, вирусы наделены собственным, хотя и очень простым, геномом, который кодирует строение белков их оболочки. Она не только защищает наследственный код вируса, но и обеспечивает его активность.
В отличие от других организмов вирусы в неблагоприятных условиях кристаллизуются («замирают»), а затем вновь восстанавливают активность.
Вирусы настолько просты, что обходятся без собственного аппарата считывания наследственной информации и использования ее для синтеза белков. Они существуют лишь потому, что паразитируют на организмах, обладающих клеточным строением (бактериях и эукариотах) и аппаратом матричного копирования генетической информации и синтеза белков, который вирусы и используют для собственного воспроизведения. В результате их «многогранной» деятельности люди болеют гриппом, корью, свинкой, полиомиелитом (детским спинным параличом), бешенством, СПИДом, оспой и т. д. Животные и растения, в том числе домашние, тоже страдают (и нередко погибают) от вирусных заболеваний.
Как же размножаются вирусы? Благодаря химической активности белков своей оболочки они «взламывают» защитные средства клетки-хозяина, препятствующие проникновению в нее чужеродных элементов из внешней среды. Попав в ее цитоплазму, вирус инактивирует («отключает») хозяйскую ДНК и «заставляет» воспроизводить (копировать) его собственный наследственный «текст» и синтезировать по этой программе собственные белки. В итоге образуются все новые вирусные частицы.
Такой удивительный способ самовоспроизведения обусловлен универсальностью генетического кода — единой системой кодирования (и считывания) наследственной информации, свойственной всем известным живым организмам. Если бы код вируса отличался от кода хозяина, тот не мог бы синтезировать нужные ему макромолекулы.
Иными словами, напрасно мы считаем себя первоотрывателями универсальности генетического кода (Нобелевская премия 1968 г. по физиологии и медицине). Первыми это сделали задолго до нас предки вирусов, которые в дальнейшем научились «порабощать» хозяйские клетки. Таким же путем пошли многие эндопаразиты, использующие внутреннюю среду хозяина в качестве собственной среды обитания. Это, в частности, глисты (паразитические черви), отказавшиеся от кишечника и сохранившие лишь последнюю — внутриклеточную — стадию пищеварения. Но поскольку трудно найти другое столь же универсальное свойство живого, как генетический код (разве что выработка энергии в клетках молекулами АТФ), можно сказать, что ни одна группа паразитов не нашла столь обширного поля для применения своего «открытия», как вирусы. Им доступны любые организмы, чем и обусловлено их повсеместное присутствие в биосфере. Более того, эволюция непрерывно увеличивает разнообразие потенциальных клеток-хозяев и, стало быть, разнообразие вирусов, которые могут в них паразитировать. Но, несмотря на простоту, вирусы вряд ли можно отнести к первичным формам жизни, ибо без более сложных организмов (хотя бы бактерий) они не могут существовать.
Главное для участия вирусов в «горизонтальном» переносе — их способность «встраивать» свой геном в геном клетки-хозяина, которая, делясь, воспроизводит не только свой геном, но заодно и вирусный. Впрочем, хозяин не совсем беззащитен. Со временем он использует против вирусов химические средства борьбы, например интерферон (который теперь синтезируют искусственно) и т. п. В результате организм выздоравливает. Но именно на этой стадии, когда хозяин «учится» противостоять натиску вирусов и зараженные ими клетки перестают погибать, геном вируса окончательно встраивается в геном хозяина. Иными словами, выздоровевший хозяин остается носителем и «размножителем» вирусов (его клетки в течение многих поколений воспроизводят геном вируса заодно со своим).
Выздоровевший многоклеточный организм или резистентные (защищенные от данного вируса) одноклеточные организмы сами не болеют, но обычно не могут полностью воспрепятствовать проникновению вирусов и их воспроизводству. Дело в том, что иммунная система хозяина сопротивляется вредоносному действию, только превосходящему некоторый порог. Вот где, похоже, проявляется «заинтересованность» вируса в упрощении собственной организации и стремление «доверить свои обязанности» клеткам хозяина.
Таким образом, иммунная система хозяина допускает размножение вирусов в небольшом количестве, но не участвуя в метаболизме клетки, они выводятся из нее во внешнюю среду. Поскольку хозяин воспроизводит геном вируса заодно со своим, синтезированные вирусные частицы подчас уносят с собой фрагмент его ДНК или РНК. Обычно такой фрагмент содержит всего несколько генов (1–2% генома бактерии и гораздо меньше у эукариот).

Дата добавления: 2015-08-18