I HG Wells 'War of the Worlds, besegrades marsbrytarna av en kämpe som ingen av sidorna tog hänsyn till - förkylningen.
Kan något liknande hända med astronauter som landar på Mars? Vad händer om den första formen av främmande liv som människor möter var virus? Det här är de frågor som Dale Griffin ställer i astrobiologi.
Biologer tänker inte på virus som levande saker. De är mindre än bakterier (jämför: 20-300 nm och 500-1.500 nm) och kan inte reproducera sig själva: för detta behöver de invadera cellen och använda dess genetiska verktyg. Ändå är det virus som styr världen. Hypokondrier kommer troligen att skaka av det faktum att det finns 10 miljoner biljoner virus på jorden just nu, och var tiondel lever i haven. Eftersom deras replikering är helt beroende av cellliv, är det inte förvånande att du hittar virus överallt där det finns celler.
Griffin, en mikrobiolog vid US Geological Survey, tror att en liknande situation kommer att möta oss på andra bebodda planeter:”Jag tror att utvecklingen av cellulärt liv på en annan planet kommer att fortsätta samma som på jorden. Och det kommer att finnas virus bredvid cellerna - i en otrolig mängd."
Han konstaterar att astrobiologer ännu inte är så vänliga med denna idé. Detta beror delvis på det faktum att specialister på senare tid endast har hanterat de virus som orsakar sjukdomar hos människor och djur. Detta är förståeligt, för det är inte lätt att studera virus.
"Det är först nyligen som mikrobiologer har de molekylära verktygen för att mäta virusmängden och mångfalden på jorden", säger Griffin. Problemet är också att markbundna virus, i de flesta fall, har förvandlats till symbionter för sina värdar - varför till exempel en person inte kan få en förkylning från en hund och vice versa. För en detaljerad studie av virus är det därför nödvändigt att odla en värdcell i laboratoriet (vanligtvis spelar en bakterie denna roll), men värd (ar) för många virus är fortfarande okänd (okänd). Som ett resultat är studien av virus på jorden långsam. Detta erkänns också av Chris Impey från University of Arizona (USA), som har skrivit flera böcker om astrobiologi:”Eftersom de flesta typer av bakterier är svåra att odla,vi har fortfarande ingen aning om hela komplexet av symbiotiska förhållanden mellan bakterier och virus."
Men tiderna förändras, och herr Griffin anser att det är dags att tänka på utomjordiska virus. Biolog Kenneth Stedman från Portland University (USA) är redo att stödja sin kollega. "Virus, och detta är uppenbarligen, påverkar livet på jorden i hög grad", betonar han. - Frågan kvarstår om hur viktigt virus är för livet, men definitivt skulle livet på jorden vara helt annorlunda utan dem. Jag skulle bli förvånad om de hittar ett liv utan virus, det blir en mycket intressant vändning."
Enligt herr Griffin är frågan inte om virus kommer att finnas där liv finns (naturligtvis kommer vi att upptäcka livet långt före de åtföljande virusen). Vi kan hitta virus i de inledande och sista stadierna av livets utveckling på planeten.
Kampanjvideo:
Det är inte känt när virus uppträdde på jorden, men det är säkert att satsa på att de härstammar från antiken. Kanske var det de som drivit evolutionen för att skapa celler. Genom att invadera en cell packar viruset upp sitt eget genetiska material som det försöker fästa vid det cellulära genomet. Om replikering lyckas fångar det tacksamma viruset, som tänds, en del genetisk information och överför den från cell till cell, från organism till organism. Genutbyte driver evolution.
Naturligtvis är virus skadliga, men inte bara. Till exempel, om en cell skadas av ultraviolett strålning, kan ett virus som har gener för UV-resistens överföra dem till cellen och det kommer att försöka läka såren. Omvänt kan skadade virus återställa förmågan att replikera om cellen är infekterad med många virus, som således kan utbyta genetisk information och därigenom producera ett fullständigt virusgenom.
Som ett resultat är virus extremt hårda. "De är ihållande, anpassar sig väl till nya förhållanden och kan stanna i viloläge länge tills bättre tider", förklarar Impi. Även om virus är inerta utanför värdcellen, kan de överleva under extrema förhållanden, och det finns många exempel på detta. Låt oss säga att virus hittades i varma källor i Yellowstone National Park i USA vid 93 ° C. Samtidigt överlever de i mycket salt havsvatten vid -12 ° C, och influensaviruset lagras i laboratorier vid -70 ° C, och han klagar inte. I avsaknad av en cell är vatten inte nödvändigt: virus förblir helt enkelt inaktiva, och om de inte förstörs, till exempel genom strålning, väntar de lugnt tills de kommer in i cellen.
Föreställ dig en planet där livet länge har försvunnit. Låt oss inte gå långt, låt oss ta Mars. Även om det ännu inte har bevisats att livet fanns där under den hypotetiska perioden när vår granne var varm och fuktig, kommer vi att gå ut från antagandet att primitiva mikroorganismer hade tid att dyka upp och att de åtföljdes av virus. På jorden är de flesta virus värdspecifika, och herr Griffin hävdar att det kommer att vara detsamma på andra planeter. Men sedan utrotades marslivet (eller nästan utrotades) och virusen stod inför ett allvarligt problem. Om de förblir så specifika kommer de att försvinna tillsammans med sina herrar. Om de kan förvärva förmågan att tränga igenom den första cellen de stöter på och utbyta genetisk information med den, kommer de att överleva.
Därför är det fullt möjligt att sådana universella soldater väntar på oss på Mars (om det finns något annat alls alls), vilket utgör en allvarlig biologisk fara. Förmodligen, om du skickar utrustning dit för att söka efter livet måste du lära den att upptäcka virus också.
Herr Griffin har ett par idéer om hur man gör detta. Det finns koncentratorer baserade på mikroelektromekaniska system som används vid kromatografi och spektroskopi. De kommer att få hjälp av mikroskopiska separatorer, nukleinsyrasekvenserare och mikroskop. Ta ett jordprov och leta efter formationer som ser ut som virus. Samtidigt kommer vi att hitta celler, dechiffrera sektioner av DNA och RNA (eller vad de än har) och förstå hur de liknar jordens motsvarigheter.
Det finns åtminstone en annan plats i solsystemet där virus kommer att bli desamma; du måste bara vänta. Om ungefär ett par miljarder år kommer solens ljusstyrka att öka, jorden värms upp, växterna torkar och dör, haven kommer att koka bort, livet försvinner. Virus ensamma går ingenstans. Under förhållanden med brist på cellulärt material kommer de att lära sig att älska sin granne och utbyta gener med vem som helst. Altruism - det här är anteckningen som livets sång slutar när solen blir så het att även virus inte tål det. Enheten mellan virus och celler - det är här evolutionen börjar och slutar, även om miljarder år av fruktansvärd konkurrens går mellan dessa stadier.
"Studien av virus har potential att revolutionera astrobiologi", säger kollega Impi. "Griffins arbete kan vara en bra utgångspunkt."