Миллиарды лет назад органические молекулы научились реплицировать в первичном бульоне себе подобных. Так возникли первые формы жизни. Потом продвинутые молекулы создали клеточную оболочку и смогли таскать бульон с собой. Но неклеточные формы жизни никуда не исчезли. Их генетическое разнообразие до сих пор гораздо выше, чем у всех растений, животных и микроорганизмов вместе взятых.
Вирусы — это неклеточная форма жизни. Это программа, записанная в молекуле РНК/ДНК. Когда программа попадает в живую клетку, она говорит ей реплицировать вирус. Клетка сопротивляется и не хочет производить нужные белки. Вирусы с переменным успехом пытаются блокировать этот механизм. Потом вступает в действие иммунная система, которая убивает не вирус, а зараженную клетку.
Самые противные вирусы пришли к человеку от животных. Например, оспа предположительно появилась 3000 лет назад от одомашненного скота. В 70-х годах прошлого века люди в Африке заразились от макак вирусом Эболлы. А в 2013 году во многих странах распространился верблюжий коронавирус. Всего им заразилось около 2500 человек, 900 из которых погибло. Случаи заражения регистрируются и сейчас.
Препаратов прямого действия против вирусов обычно не существует. Исключение — «социальные» инфекции, такие, как СПИД, гепатит-С, грипп, герпес. Недавно сообщили об успешных испытаниях лекарства против Эболы. Вакцины, вырабатывающие иммунитет, существуют, но разрабатываются не один год и не всегда помогают от новых штаммов. Поэтому спасение утопающих — дело рук самих утопающих.
Вирусов очень много. Очень — недостаточно подходящее слово, но тут возможности языка недостаточны.
Попробуем зайти со стороны математики.
Вот, например, океан. В чайной ложке воды в среднем 50 миллионов вирусов. В основном бактериофагов. Без них океанская экосистема развалилась бы очень быстро. 90% морской биомассы — микроорганизмы, но вирусов в 10-15 раз больше. Всего за день вирусы убивают 20% этой биомассы, тем самым стимулируя рост, разнообразие и поддерживая равновесие морской жизни и сложных биогеохимических процессов. А всего вирусов на Земле не менее чем 10^31 штук.
10000000000000000000000000000000.
Звезд во всей наблюдаемой Вселенной меньше в 10 миллионов раз. А если бы все вирусы Земли составить в цепочку, то эта цепочка дотянулась бы… Куда? До Луны? До Солнца? До Альфы Центавра? Кто больше?
До Туманности Андромеды и обратно.
Совершенно непонятно, как появились вирусы. Есть три основных гипотезы. Первая говорит, что вирусы — это сбежавшие фрагменты генетического кода клеток, которые эволюционировали, приобретя способность строить оболочки и заражать другие клетки. Другая гипотеза говорит, что вирусы — это до предела упростившиеся микроорганизмы. Третья — что вначале были вирусы, а потом все остальное. Каждую из гипотез можно разгромить, задавая вопросы, на которые сторонникам гипотезы просто нечего ответить. Самая свежая гипотеза пытается объединить все три, утверждая, что вирусы образовывались неоднократно, а самые первые вирусы появились одновременно с самыми первыми клетками.
Вирусы влияют на эволюцию не только в дарвиновском смысле, отсеивая наименее приспособленных. Вирусный геном может встраиваться в клеточный, терять разрушительные способности и далее передаваться по наследству. По некоторым оценкам, примерно половина человеческого генома состоит из обломков вирусов. В основном это так называемая «мусорная ДНК», которая не кодирует белки и или никогда не считывается, или же вырезается в процессе подготовки матриц для сборки белков. Но некоторые гены работают, и они чрезвычайно важны для нас.