I HG Wells 'War of the Worlds ble marsinntrengerne beseiret av en jagerfly som ingen av sidene tok hensyn til - forkjølelse.
Kan noe lignende skje med astronauter som lander på Mars? Hva om den første formen for fremmede liv som mennesker møter, var virus? Dette er spørsmålene Dale Griffin stiller i astrobiologi.
Biologer tenker ikke på virus som levende ting. De er mindre enn bakterier (sammenlign: 20-300 nm og 500-1.500 nm) og kan ikke reprodusere seg selv: for dette trenger de å invadere cellen og bruke dens genetiske verktøy. Likevel er det virus som styrer verden. Hypokondrier vil trolig skjelve av det faktum at det er 10 millioner billioner virus på jorden akkurat nå, og hver tiende lever i havene. Siden replikasjonen deres er helt avhengig av cellelivet, er det ikke overraskende at uansett hvor det er celler, vil du finne virus.
Mr. Griffin, en mikrobiolog ved US Geological Survey, tror at en lignende situasjon vil møte oss på andre bebodde planeter: “Jeg tror utviklingen av cellulært liv på en annen planet vil fortsette det samme som på jorden. Og det vil være virus ved siden av cellene - i en utrolig mengde."
Han bemerker at astrobiologer ennå ikke er veldig vennlige med denne ideen. Dette skyldes delvis at spesialister i det siste bare har håndtert virusene som forårsaker sykdommer hos mennesker og dyr. Dette er forståelig, fordi det ikke er enkelt å studere virus.
"Det er bare veldig nylig at mikrobiologer har molekylære verktøy for å måle overflod og mangfold av virus på jorden," sier Griffin. Problemet er at terrestriske virus i de fleste tilfeller har blitt til symbionter av vertene deres - det er for eksempel en person som ikke kan bli forkjølet fra en hund og omvendt. Derfor, for en detaljert studie av virus, er det nødvendig å dyrke en vertscelle i laboratoriet (vanligvis spiller en bakterie denne rollen), men verten (e) til mange virus er fortsatt ukjent (ukjent). Som et resultat er studien av virus på jorden treg. Dette er også anerkjent av Chris Impey fra University of Arizona (USA), som har skrevet flere bøker om astrobiologi:”Siden de fleste typer bakterier er vanskelige å dyrke,vi har fortsatt ingen anelse om hele komplekset av symbiotiske forhold mellom bakterier og virus."
Men tidene endrer seg, og Mr. Griffin mener det er på tide å tenke på utenomjordiske virus. Biolog Kenneth Stedman fra University of Portland (USA) er klar til å støtte sin kollega. "Virus, og dette er åpenbart, påvirker livet på jorden sterkt," understreker han. - Spørsmålet gjenstår om hvor viktig virus er for livet, men definitivt ville livet på jorden være helt annerledes uten dem. Jeg vil bli overrasket om de finner et liv uten virus, det blir en veldig interessant vending."
Ifølge Griffin er ikke spørsmålet om virus vil eksistere der det eksisterer liv (selvfølgelig vil vi oppdage livet lenge før de medfølgende virusene). Vi kan finne virus i begynnelsen og sluttfasen av livets utvikling på planeten.
Kampanjevideo:
Det er ikke kjent når virus dukket opp på jorden, men det er trygt å satse på at de stammer fra eldgamle tider. Kanskje var det de som presset evolusjonen for å skape celler. Ved å invadere en celle, pakker viruset ut sitt eget genetiske materiale, som det prøver å feste til det cellulære genomet. Hvis replikering er vellykket, fanger det takknemlige viruset, som lyser opp, genetisk informasjon og overfører det fra celle til celle, fra organisme til organisme. Genutveksling driver evolusjon.
Selvfølgelig er virus skadelige, men ikke bare. For eksempel, hvis en celle blir skadet av ultrafiolett lys, kan et virus som har gener for UV-motstand overføre dem til cellen, og det vil prøve å helbrede sårene. Omvendt kan skadede virus gjenopprette evnen til å replikere hvis cellen er infisert med mange virus, som dermed er i stand til å utveksle genetisk informasjon og derved produsere et komplett virusgenom.
Som et resultat er virus ekstremt hardføre. "De er vedvarende, tilpasser seg godt til nye forhold og er i stand til å holde seg i dvale i lang tid til bedre tider," forklarer Impi. Selv om virus er inerte utenfor vertscellen, kan de overleve under ekstreme forhold, og det er mange eksempler. La oss si at virus ble funnet i varme kilder i Yellowstone nasjonalpark i USA ved 93 ° C. Samtidig overlever de i veldig salt sjøvann ved -12 ° C, og influensaviruset lagres i laboratorier ved -70 ° C, og han klager ikke. I fravær av en celle er ikke vann nødvendig: virus forblir ganske enkelt inaktive, og hvis de ikke blir ødelagt, for eksempel av stråling, vil de rolig vente til de kommer inn i cellen.
La oss forestille oss en planet som livet lenge har forsvunnet på. La oss ikke gå langt, la oss ta Mars. Selv om det ennå ikke er bevist at livet eksisterte der i den hypotetiske perioden da naboen vår var varm og fuktig, vil vi gå ut fra antagelsen om at primitive mikroorganismer hadde tid til å dukke opp, og at de ble ledsaget av virus. På jorden er de fleste virus vert-spesifikke, og Mr. Griffin hevder at det vil være det samme på andre planeter. Men så utryddet marslivet (eller nesten utryddet), og virusene sto overfor et alvorlig problem. Hvis de forblir like spesifikke, vil de forsvinne sammen med sine mestere. Hvis de kan tilegne seg muligheten til å trenge gjennom den første cellen de kommer over og utveksle genetisk informasjon med den, vil de overleve.
Derfor er det fullt mulig at på Mars (hvis det er noe annet igjen der), venter slike universelle soldater på oss, noe som representerer en alvorlig biologisk fare. Hvis du sender utstyr dit for å søke etter livet, må du sannsynligvis også lære det å oppdage virus.
Mr. Griffin har et par ideer om hvordan du gjør dette. Det er konsentratorer basert på mikroelektromekaniske systemer som brukes i kromatografi og spektroskopi. De vil bli hjulpet av mikroskopiske separatorer, nukleinsyresekvenser og mikroskop. Ta en jordprøve og se etter formasjoner som ser ut som virus. Samtidig vil vi finne celler, dechiffrere seksjoner av DNA og RNA (eller hva de enn har) og forstå hvor like de er med jordens kolleger.
Det er minst ett annet sted i solsystemet der virus blir det samme; du må bare vente. Om omtrent et par milliarder år vil solens lysstyrke øke, jorden vil varme opp, planter vil tørke opp og dø, havene vil koke bort, livet vil forsvinne. Virus alene går ingen steder. Under forhold med mangel på cellulært materiale, vil de lære å elske sin neste og vil utveksle gener med hvem som helst. Altruisme - dette er notatet som livets sang vil ende når solen blir så varm at selv virus ikke tåler det. Enheten mellom virus og celler - slik begynner og slutter evolusjonen, selv om milliarder av år med forferdelig konkurranse går mellom disse trinnene.
"Studien av virus har potensial til å revolusjonere astrobiologi," sier kollega Impi. "Griffins arbeid kan være et godt utgangspunkt."
