Co to jest wirus i jak długo „żyje” poza komórką?
Wirusy ewoluują, mutują i rozmnażają się. Podobnie jak złożone organizmy, takie jak ludzie, wirusy również podlegają selekcji naturalnej. Jednak poza komórkami nie są zdolne do życia i są szybko niszczone. O tym, czy wirus jest formą przejściową między światami żywymi i nieożywionymi. Wirusolog Leonid Margolis donosi.
Zanim porozmawiamy o tym, czy wirus żyje, należy powiedzieć, że granica między żywymi a nieożywionymi nie jest tak wyraźna. Bezwarunkową oznaką istnienia żywej istoty jest zdolność do posiadania potomstwa. Jednak wiele zwierząt i ludzi nie przekazuje swojego materiału genetycznego przyszłym pokoleniom. Czy to znaczy, że nie żyją? Kolejną oznaką życia jest zdolność przystosowania się do otoczenia. Kiedy kamień spada, może zmienić swój kształt, a formalnie jest to przystosowanie się do środowiska. Ponadto kamień marnuje energię w tym samym czasie, a wymiana energii to kolejny znak.
Czy wirus jest żywy, czy nieożywiony, naukowcy spierają się od dawna. Faktem jest, że wirus nie ma wszystkich cech żywej istoty, dlatego nie można go jednoznacznie przypisać do tej kategorii. Na przykład struktura wirusów jest niekomórkowa i nie są one w stanie żyć autonomicznie. Aby się rozmnażać, wirusy wykorzystują żywą komórkę wraz z jej zasobami. Mówiąc metaforycznie, wirus przypomina list od naczelnego dowódcy zapieczętowany w kopercie. Sam w sobie nie żyje, ale zawarte w nim rozkazy wprawiły w ruch ogromną liczbę żołnierzy i oddziałów. Podobnie, niektóre wirusy mogą zmienić życie komórki, a nawet organizmu.
Komórka jest niezależnym organizmem. Komórki naszego ciała pozostają w ścisłej interakcji z innymi komórkami, ale w zasadzie mogą żyć oddzielnie. Na początku XX wieku amerykański biolog Ross Garrison i francuski chirurg Alexis Carrel, który był wówczas laureatem Nagrody Nobla, zaczęli hodować pojedyncze komórki zwierzęce, zaczynając od komórek kurzych. Udowodnili, że w specjalnej pożywce komórka zwierzęcia może się rozmnażać i pełnić pewne funkcje, na przykład pełzać, jeśli chodzi o bakterie lub pierwotniaki. To samo dotyczyło ludzkich komórek.
W przeciwieństwie do tego wirus jest systemem nieautonomicznym. Pomimo różnorodności form wirusów, ich budowa jest mniej więcej taka sama: kwas nukleinowy (DNA lub RNA) i kapsyd - zestaw białek w otoczce lipidowej. Niektóre wirusy, takie jak bakteriofagi, mają procesy, które wstrzykują swój materiał genetyczny do komórek. Niezależnie od budowy wirusa, jego struktura jest dziesięć razy prostsza niż w przypadku komórki. Ponadto wirusy nie są w stanie produkować i magazynować energii, a także utrzymywać środowiska wewnętrznego, ponieważ po prostu go nie ma. Te trzy parametry odróżniają żywą komórkę od nieożywionego wirusa.
Z drugiej strony wirusy są zdolne do samodzielnego rozmnażania się i rozwoju, jeśli przez rozwój rozumiemy cały cykl życiowy wirusa. Ponadto wirusy pod wpływem środowiska zmieniają etapy swojego cyklu życia. Są również w stanie przekazywać informacje genetyczne przyszłym pokoleniom i ewoluować.
Jednocześnie wirusy są bardzo delikatnymi stworzeniami. Na przykład koronawirus żyje na niektórych powierzchniach tylko przez kilka dni, a następnie się psuje. Wirus HIV zachowuje swoją integralność poza organizmem tylko przez około godzinę. Sytuacja z zimnem jest inna: w warunkach głębokiego mrozu (około -80 ° C) wirusy mogą pozostawać zaraźliwe przez długi czas. Jednak inne środowiska powodują, że wirusy są bardzo podatne na ataki.
Film promocyjny:
Życie jest stosunkowo dyskretne i nie ma form przejściowych. Jednak stosunkowo niedawno naukowcy odkryli, że wszystkie komórki uwalniają pęcherzyki - zewnątrzkomórkowe pęcherzyki, wewnątrz których znajduje się część genomu komórki, a ich błony są bardzo podobne do wirusowych: składają się z lipidów, tłuszczów i białek. Niektóre komórki, które pobierają te pęcherzyki, zmieniają funkcję swojego RNA. Odkrycie to doprowadziło do poważnej debaty: czy pęcherzyk zewnątrzkomórkowy jest prekursorem wirusa, czy też jest prymitywną formą wirusa, który utracił wiele swoich właściwości? Jest oczywiste, że wirusy są jedną z najbardziej skutecznych form istnienia genów ze względu na ich prostotę, a zatem wirusy są bardzo korzystną formą życia. Jak wiemy, ewolucja zachowuje wiele udanych mutacji.