Największym zdziwieniem z lektury wspomnianej książki jest to, że wirusy są wszędzie i w ogromniej liczbie. I że najprawdopodobniej odegrały i odgrywają znaczącą rolę w ewolucji. A na pewno wnoszą dużo do poznania istoty życia.
Książka spodoba się tym, którzy szukają opowieści o historii nauki, od wirusa mozaiki tytoniowej, przez wirusy przeziębienia, bakteriofagi, wirusy grypy, HIV, SARS, MERS, Sars-Cov-2, po mimiwirusy i megawirusy czy wirofagi. Jak na przestrzeni dziejów dochodziło do odkryć? W tym przypadku do odkryć wirusów. Niektóre wielkie odkrycia wydają się z początku gigantycznymi pomyłkami. Fascynujące fakty z poszukiwań, popełniania błędów i kluczenia w złożonym świecie przyrody. Od opisów ze starożytności do sekwencjonowania genomu wirusów, odkrywania nieznanych wirofagów, megawirusów i opracowywania szczepionek. W tym o prób poprzedzających terapie antybiotykowe w postaci wykorzystania bakteriofagów.
Słowo wirus wywodzi się z łaciny, oznaczało jednocześnie jad węża oraz męskie nasienie (śmierć i życie). Odkrywca wirusów - Beijernick - zapożyczył słowo ze starożytności i nadał mu nowe znaczenie. Na zakończenie tej książki pojawia się nawiązanie do tej dualistycznej w znaczeniu nazwy: "Wirusy faktycznie mogą być wyrafinowanie zabójcze, ale jednocześnie wyposażyły one świat ożywiony w jeden z najważniejszych jego wynalazków [chodzi o DNA ]. Po raz kolejny więc kreacja i destrukcja tworzą jedno."
Tak małe, że ich długo nie potrafiliśmy wyizolować i zobaczyć, a jednocześnie zaskakująco duże, że mylone były czasem z bakteriami. Są ważnymi aktorami w ziemskiej biosferze i jej ekosystemach. Przenoszą materiał genetyczny między gatunkami (horyzontalny transfer genów), dostarczają nowego materiału genetycznego do procesów ewolucji. W końcu regulują liczebność dużej liczby gatunków, w tym Homo sapiens. Ewoluują szybciej niż cokolwiek innego na Ziemi. Gdziekolwiek wirusolodzy nie sięgną, tam napotykają ogromną różnorodność wirusów. Ten świat dopiero zaczynamy odkrywać. Do 2019 roku odkryto ponad 200 tysięcy gatunków wirusów. Niektórzy naukowcy szacują, że na Ziemi może istnieć 100 bilionów gatunków wirusów (w większości zasiedlających morza i oceany). Wiem, że pojęcie "gatunek" w odniesieniu do wirusa może szokować. Ale autor takich właśnie używa terminów.
Od samego początku badacze nie mogli się zdecydować czy wirusy są żywe czy należą do świata nieożywionego. Początkowo nazywano je mikrobami ale ciągle pojawiały się wątpliwości. Można je np. krystalizować. W takiej postaci mogą długo przetrwać i zachować swoje właściwości pasożytnicze. W 1935 roku napisano "Odwieczny podział na żywe i martwe traci na swojej ważności". Bo wirusy były gdzieś pomiędzy. Osłonięte są białkowymi osłonkami i zawierają zaledwie kilka genów (potem odkryto megawirusy i to określenie przestało być w pełni aktualne - mogą mieć więcej genów niż niektóre bakterie).
Wirusy wklejają się do genomu swoich gospodarzy. Tak działają retrowirusy (retrowirusy endogenne). W niektórych przypadkach organizm przejmuje wirusowe geny z pożytkiem dla siebie. Mimo "uwięzienia" retrowirusa w genomie swojego gospodarza, czasem endogenny retrowirus wciąż może produkować kopie swojego genomu, wbudowujące się następnie do DNA gospodarza. Każdy z nas - jak podkreśla aktor Planety Wirusów - posiada w swoim genomie około 100 tysięcy fragmentów retrowirusowego DNA. To jak poprowadzić linię graniczną między tym co żywe a nieożywione i między naszym organizmem a innymi istotami, w tym wirusami? Moim zdaniem pojęcie hologenomu ma spory potencja objaśniający. Kontinuum życia a nasze genomy pełne są wirusów lub fragmentów wirusów. Nie ma "nas" i "ich" - jedynie płynna, wewnętrznie przenikająca się mieszanina DNA.
Co mnie zaskoczyło? To, że "ludzki genom złożony jest częściowo z tysięcy wirusów, które infekowały naszych odległych przodków" oraz "życie na Ziemi mogło zacząć się cztery miliardy lat temu właśnie od wirusów." Moją uwagę zwróciła także wirusowa wersja rozmnażania płciowego. Gdy do komórki wnikają dwie różne odmiany wirusa (np. grypy), to kopiują się obie odmiany wewnątrz tej samej komórki i może zachodzić rekombinacja, "wymieszanie" genów i fragmentów tych dwóch różnych odmian wirusa. Powstaje coś nowego, potomnego, o zmienionej strukturze. Efekt taki sam jak przy procesach płciowych i typowym rozmnażaniu płciowych. W przypadku wirusów mówi się o skoku antygenowym.
Jak wirusy przemieszczają się w biocenozach? Jak "przeskakują " z gatunku na gatunek (wirusy odzwierzęce w naszym przypadku). Dlaczego do tej pory udało się całkowicie wyeliminować jedynie dwa wirusy: ospy prawdziwej i wywołującego chorobę bydła - kręgosusz. W jaki sposób globalne ocieplenie ułatwia rozprzestrzenianie się chorobotwórczych wirusów i jaki w tym udział mają komary? To wszystko znajdziecie w omawianej książce. Oraz to, jak talibowie w Afganistanie mordowali szczepiących dzieci medyków i uniemożliwili całkowite wyeliminowanie polio (groźna choroba). Antynaukowe ruchy proepidemików (antyszczepionkowców) w jednych krajach walczą hejtem i fake newsami, w innych kałasznikowami, a jeszcze w innych otumaniają populistyczne władze, które w tych ruchach widzą swój elektorat. Na przeszkodzie wyeliminowania niektórych chorobotwórczych wirusów stają wojny i ubóstwo. Pomijając wcześniej wspomniana ludzką głupotę.
W 2000 roku Międzynarodowa Komisja Taksonomii Wirusów oficjalnie ogłosiła "Wirusy nie są organizmami żywymi". Jednym a argumentów była wielkość wirusów. Ale potem odkryto mimiwirusy (od mimikry, upodobniania się do bakterii) i megawirusy zawierające 1-2,5 tysiąca genów, w tym enzymy naprawcze DNA. Przez lata wirusy były uważane jedynie za odrzucone kawałki materiału genetycznego. Ale wirusowa fabryka wirusa-giganta działa i podobna jest w pewnym stopniu do żywej komórki. I co zaskakujące, może być atakowana przez swojego własnego wirusa (odkrycie La Scoli w 2008 roku). Ten rodzaj wirusa nazwany został wirofagiem. Do roku 2019 zidentyfikowano już 10 takich wirofagów. Wspomagają one organizmy żywe gdyż zabijają wirusy-giganty, odpowiedzialne za wywoływanie niektórych chorób. Co więcej "niektóre komórki żywe pozwalają wręcz wirofagom przechowywać fragmenty ich wirusowego DNA w swoim komórkowym DNA. Geny wirofaga ożywają jedynie w przypadku ataku wirusa-giganta." Czyż nie jest to fascynująca opowieść?
"Prowadzenie ostrej granicy między życiem i nie-życiem nie tylko utrudnia nam zrozumienie wirusów, ale też oddala nas od zrozumienia tego, jak w ogóle życie powstało." Klasy dyskrecji czyli pooddzielane wyraźnymi granicami byty i pojęcia czy raczej ciągłość (kontinuum) procesów i zjawisk?
To, co mnie bardzo w omawianej książce zaintrygowało, to odniesienia do wczesnych etapów powstania życia na Ziemi i świata RNA: "Możliwe na przykład, że jednoniciowe cząsteczki RNA stopniowo rosły i nabywały zdolności do kopiowania siebie. Próby precyzyjnego zdefiniowania momentu, kiedy takie cząsteczki RNA uzyskują atrybuty bycia "żywymi", jedynie odwraca naszą uwagę od stopniowego charakteru całego procesu, prowadzącego do życia takiego, jakim je znamy dziś. W świecie RNA życie mogło ograniczać się do ulotnych koalicji genów, które czasami dawały sobie radę same, a czasami uszkadzane były przez inne geny działające jak pasożyty. Niektóre z tych pierwotnych pasożytów mogły wyewoluować w pierwsze, prymitywne wirusy, które kontynuują swoją replikację aż do dziś."
Carl Zimmer, Planeta Wirusów. Czy wirusy sterują życiem na Ziemi? Ilustracje Ian Schoenherr, tłumaczenia Szymon Drobniak, Copernicus Center Press, Kraków 2021, ISBN 978-83-7886-591-9
Czytaj też:
- Czy wirusy są żywe i czy zaliczyć je do biotopu czy biocenozy?
- Wirusy - co było pierwsze organizm komórkowy czy ekosystem?
Jeśli nie jest podlana arogancją i ideologią jak pozycje Dawkinsa to już mam dla siebie fajny prezent na "Mikołaja"
OdpowiedzUsuń