U ratu svjetova HG Wellsa, marsovske osvajače pobijedio je borac kojeg nijedna strana nije uzela u obzir - prehlada.
Može li se nešto slično dogoditi astronautima koji slete na Mars? Što ako su prvi oblik vanzemaljskog života s kojim se ljudi susreću bili virusi? To su pitanja koja je Dale Griffin postavio iz astrobiologije.
Biolozi ne smatraju viruse živim bićima. Manji su od bakterija (usporedi: 20-300 nm i 500-1.500 nm) i ne mogu se razmnožavati: za to im je potrebno da napadnu stanicu i koriste se njezinim genetskim alatima. Ipak, svijetom vladaju virusi. Hipohondri će se vjerojatno strepiti od činjenice da na Zemlji trenutno ima 10 milijuna bilijuna bilijuna virusa, a svaki deseti živi u oceanima. Budući da je njihova replikacija u potpunosti ovisna o staničnom životu, ne čudi što ćete svugdje gdje postoje stanice pronaći viruse.
Gospodin Griffin, mikrobiolog iz Američkog geološkog zavoda, vjeruje da će nas slična situacija dočekati i na drugim naseljenim planetima: „Mislim da će se evolucija staničnog života na drugom planetu odvijati na isti način kao i na Zemlji. A uz stanice će biti virusa - u nevjerojatnoj količini."
Napominje da astrobiolozi još uvijek nisu baš prijateljski raspoloženi prema ovoj ideji. To je dijelom i zbog činjenice da se u posljednje vrijeme stručnjaci bave samo onim virusima koji uzrokuju bolesti kod ljudi i životinja. To je razumljivo, jer proučavanje virusa nije lako.
"Mikrobiolozi tek nedavno imaju molekularne alate za mjerenje obilja i raznolikosti virusa na Zemlji", kaže gospodin Griffin. Problem je što su se zemaljski virusi u većini slučajeva pretvorili u simbionte svojih domaćina - zato se, na primjer, osoba ne može prehladiti od psa i obrnuto. Stoga je za detaljno proučavanje virusa potrebno laboratorijski uzgajati stanicu domaćina (obično tu ulogu ima bakterija), ali domaćin (i) mnogih virusa još uvijek je nepoznat (nepoznat). Kao rezultat, proučavanje virusa na Zemlji je sporo. To prepoznaje i Chris Impey sa Sveučilišta Arizona (SAD), koji je napisao nekoliko knjiga o astrobiologiji: „Budući da je većina vrsta bakterija teško uzgajati,još uvijek nemamo pojma o čitavom kompleksu simbiotskih odnosa između bakterija i virusa."
Ali vremena se mijenjaju, a gospodin Griffin vjeruje da je vrijeme da razmislimo o vanzemaljskim virusima. Biolog Kenneth Stedman sa Sveučilišta Portland (SAD) spreman je pružiti podršku svom kolegi. "Virusi, a to je očito, uvelike utječu na život na zemlji", naglašava. - Ostaje pitanje koliko su virusi važni za život, ali, definitivno, život na Zemlji bio bi potpuno drugačiji bez njih. Iznenadio bih se ako pronađu život bez virusa, to će biti vrlo zanimljiv zaokret."
Prema gospodinu Griffinu, nije pitanje hoće li virusi postojati tamo gdje postoji život (naravno, život ćemo otkriti puno prije njegovih pratećih virusa). Viruse možemo pronaći u početnoj i završnoj fazi evolucije života na planeti.
Promotivni video:
Nije poznato kada su se virusi pojavili na Zemlji, ali sigurno se može kladiti da su nastali u davnim vremenima. Možda su oni bili ti koji su potaknuli evoluciju na stvaranje stanica. Napadajući stanicu, virus raspakira vlastiti genetski materijal koji pokušava povezati sa staničnim genomom. Ako je replikacija uspješna, zahvalan virus, osvijetlivši se, bilježi neke genetske informacije i prenosi ih od stanice do stanice, od organizma do organizma. Razmjena gena potiče evoluciju.
Naravno, virusi su štetni, ali ne samo. Na primjer, ako je stanica oštećena ultraljubičastim zračenjem, virus koji ima gene za UV otpor može ih prenijeti na stanicu i ona će pokušati zaliječiti rane. Suprotno tome, oštećeni virusi mogu vratiti sposobnost replikacije ako su stanice zaražene brojnim virusima, koji su na taj način sposobni razmjenjivati genetske informacije i tako stvoriti kompletan virusni genom.
Kao rezultat, virusi su izuzetno izdržljivi. "Ustrajni su, dobro se prilagođavaju novim uvjetima i sposobni su dugo ostati u hibernaciji do boljih vremena", objašnjava gospodin Impi. Iako su virusi inertni izvan stanice domaćina, oni mogu preživjeti u ekstremnim uvjetima, a primjera je mnogo. Recimo da su virusi pronađeni u vrućim izvorima u Nacionalnom parku Yellowstone u Sjedinjenim Državama na 93 ° C. Istodobno, opstaju u vrlo slanoj morskoj vodi na -12 ° C, a virus gripe čuva se u laboratorijima na -70 ° C i on se ne žali. U nedostatku stanice, voda nije potrebna: virusi jednostavno ostaju neaktivni, a ako ih ne unište, na primjer, zračenjem, mirno će pričekati dok ne uđu u stanicu.
Zamislite planet na kojem je život odavno nestao. Ne idemo daleko, uzmimo Mars. Iako još nije dokazano da je tamo postojao život u onom hipotetskom razdoblju kada je naš susjed bio topao i vlažan, poći ćemo od pretpostavke da su primitivni mikroorganizmi imali vremena da se pojave i da su ih pratili virusi. Na Zemlji je većina virusa specifična za domaćina, a gospodin Griffin tvrdi da će tako biti i na drugim planetima. Ali tada je Marsov život izumro (ili gotovo izumro), a virusi su se suočili s ozbiljnim problemom. Ako ostanu toliko specifični, nestat će zajedno sa svojim gospodarima. Ako mogu steći sposobnost prodiranja do prve stanice na koju naiđu i razmjene genetskih podataka s njom, preživjet će.
Stoga je sasvim moguće da nas na Marsu (ako je tu još nešto ostalo) čekaju takvi univerzalni vojnici koji predstavljaju ozbiljnu biološku opasnost. Vjerojatno, slanjem opreme tamo da traži život, trebate je naučiti i otkrivati viruse.
Gospodin Griffin ima nekoliko ideja kako to učiniti. Postoje koncentratori temeljeni na mikroelektromehaničkim sustavima koji se koriste u kromatografiji i spektroskopiji. Pomoći će im mikroskopski separatori, sljednici nukleinskih kiselina i mikroskopi. Uzmite uzorak tla i potražite formacije koje izgledaju poput virusa. Istodobno ćemo pronaći stanice, dešifrirati dijelove DNA i RNA (ili što god već imaju) i shvatiti koliko su slične zemaljskim kolegama.
Postoji barem još jedno mjesto u Sunčevom sustavu gdje će virusi postati isti; samo treba pričekati. Za otprilike nekoliko milijardi godina svjetlost Sunca će se povećati, Zemlja će se zagrijati, biljke će presušiti i umrijeti, oceani će proključati, život će nestati. Virusi sami nikamo ne idu. U uvjetima nedostatka staničnog materijala naučit će voljeti svog susjeda i razmijenjivat će gene sa bilo kime. Altruizam - ovo je nota na kojoj će pjesma života završiti kad Sunce postane toliko vruće da ga čak ni virusi ne podnose. Unija virusa i stanica - evo kako evolucija započinje i završava, iako između tih faza prolaze milijarde godina užasne konkurencije.
"Proučavanje virusa može dovesti do revolucije u astrobiologiji", kaže kolega Impi. "Griffinov rad mogao bi biti dobro polazište."
