Главная › Интернет › Как появились первые вирусы на Земле? Как появляются новые вирусы гриппа

Как появились первые вирусы на Земле? Как появляются новые вирусы гриппа

Во всем мире на долю респираторных инфекций в осенне-зимний период приходится до 95% случаев заболеваемости. Причем чаще всего ОРВИ вызывается вирусом гриппа. Но что же это такое - вирус, откуда он появился и почему опасен?

Что такое вирус?

Любой вирус – это микроскопическая частичка, состоящая из белков разного вида, каждый из которых выполняет определенную функцию. В его состав входят:

Цепочки ДНК или РНК, которые содержат всю генетическую информацию необходимую для воспроизводства новой частички.
Белковая защитная оболочка, которая сохраняет его при неблагоприятных условиях.
Особые белковые молекулы, которые находятся на оболочке и помогают распознавать клетки организма и прикрепляться к их поверхности.

Вирусы могут поражать любые организмы, в том числе растения, насекомых и даже бактерии. На сегодняшний день ученым известно около шести тысяч различных видов этого возбудителя, но на самом деле их намного больше.

Основные свойства

В отличие от других источников инфекционных заболеваний, например, бактерий, вирусы имеют совершенно другие свойства:

Не могут активно существовать и размножаться вне клетки, так как не имеют собственных энергетических и синтезирующих белок систем. Все это они заимствуют у зараженной клетки, буквально заставляя её работать на себя.
Имеют прочную оболочку, которая защищает их от негативных влияний внешней среды. Поэтому, находясь вне клетки, возбудители способны выдерживать нагревание или охлаждение до экстремальных температур.
Не способны расти, а размножаются только путем воспроизводства новой частички из собственного генетического материала.

Благодаря довольно простому строению, вирус способен проникнуть в любую живую клетку, пройдя все защитные системы организма.

Минуя клеточную оболочку его ядро, с содержащейся в нем генетической информацией, внедряется в ядро клетки-хозяина и полностью перестраивает её работу. В итоге клетка сама начинает синтезировать новые частички возбудителя, которые после её гибели распространяются по организму и заражают новые клетки.

Происхождение

Вирусы известны человечеству уже не одно тысячелетие. Тот же грипп впервые был описан Гиппократом еще в 412 году до нашей эры. Правда, именно вирусную природу этой болезни открыл не древний ученый, а американец Р. Шоуп в 1931 году.

Что же касается его происхождения, то тут мнения ученых разделились. На сегодняшний день существует три версии этого события:

Теория эволюции, согласно которой все вирусы и грипп в том числе, произошли из-за того, что часть одноклеточных организмов стала развиваться в обратном направлении.
Теория коэволюции или совместной эволюции, согласно которой эти возбудители заболеваний развились одновременно с первыми живыми клетками на Земле, только развитие их шло немного другим путем.
Теория клеточного происхождения, которая утверждает, что они образовались из остатков генетических цепочек ДНК или РНК, которые за ненадобностью высвободились из генома другого организма.

К сожалению, каждая из существующих теорий возникновения имеет свои слабые места и точно определить, откуда же появились первые вирусы, пока не удалось.

Однако на вопрос, откуда берутся вирусы опасные для человека, ответ есть. Они, как правило, появляются в результате мутаций возбудителей, которые до этого поражали только животных или птиц. Так, в 2003 году появился вирус SARS, который вызывает атипичную пневмонию и который как раз и перешел к человеку от животных.

К мутациям и распространению вирусов может приводить множество факторов, но основными из них являются:

Постоянный рост численности населения планеты.
Увеличение возможности путешествовать в другие страны и даже на другие континенты.
Развитие торговых и промышленных отношений, из-за которых возбудители могут перелетать через океан, например, с поставками фруктов, овощей или мяса.
Разработка и создание новых противовирусных средств, которые тоже могут вызывать изменения в микрочастицах возбудителя и приводить к появлению иных видов.
Освоение и разработка регионов с дикой природой, в каждом из которых могут обитать свои особые микроорганизмы, еще не известные человеку и способные вызвать инфекционные заболевания.

Вирусы изменчивы и могут воспроизводить себя с фантастической скоростью. Из одной зараженной человеческой клетки может образоваться до 100 миллионов вирусных частиц. На сегодняшний день самым эффективным методом борьбы с этим возбудителем является вакцинация.

Возникновение

Вирусы вездесущи. Они способны выживать как в глубинах океана, так и на высоте птичьего полета. Им не препятствует ни высокая, ни холодная температура. Для существования им нужно только одно условие – чужая жизнь. И это вовсе не обязательно должен быть человек или животное, достаточно и одной клетки, бактерии, или даже другого вируса, где инфекционный агент сможет размножаться.

При этом ни одна из вышеперечисленных гипотез неприменима для всех известных человеку вирусов. И все же, исходя из состава некоторых вирусных организмов, ученые предполагают, что вирусы – одни из самых древнейших организмов, зародившихся на земле. Горькая «шутка природы» - как только зародилась жизнь, появилась и смерть.

Главный двигатель эволюции

И все же, некоторые ученые видят в вирусах не бомбу замедленного действия, а главный двигатель эволюции. Согласно, так называемой, «вирусологической теории эволюции», если бы не вирусы, животный мир так бы и остался на уровне одноклеточных особей. Заслуга их в том, что заражая один организм, скажем, растительный, вирус заимствует у него гены и переносит его к следующим живым организмам при контакте. А последние уже приспосабливают их для собственных целей. Так, благодаря вирусным инфекциям, млекопитающие обзавелись временным органом плацентой, который забирает полезные вещества из материнского организма и передает зародышу. Иными словами, именно благодаря вирусам человек, многие млекопитающие и рыбы обзавелись возможностью деторождения.

По словам ученых, то, что было создано в природе и хорошо работало, уже никогда не исчезнет. Например, ген гемоглобина, который когда-то появился у динозавров, передался с помощью вирусов растениям, насекомым, животным и, наконец, человеку. И служит он совершенно разным целям: у человека и животных для переноса кислорода, у растений – это транспортный белок в корнях.

Ретровирус-орудие бога

Среди вирусов наиболее опасный для человека, так называемый, ретровирус, который заражает преимущественно позвоночных. Это единственный вирус, который обладает способностью переносить свою информацию с РНК на ДНК и обратно. Верующие ученые окрестили его «орудием Бога», поскольку именно ретровирус был главной действующей силой в «вирусной эволюции».

По иронии судьбы, именно ретровирус является причиной многих хронических, неизлечимых и часто смертельных заболеваний человека. Печально известный ВИЧ – тоже принадлежит к этому роду организмов. Также к «заслугам» ретровирусов относят и множество случаев возникновения рака.

Горячие точки планеты

Несмотря на то, что вирус, смертельный для человека, может появиться когда угодно и где угодно, на Земле есть особые области с «благоприятной» средой для его распространения. И недавно ученым удалось составить карту «горячих точек» планеты, где стоит ждать появление новой «чумы». В основном, это зоны с влажным тропическим климатом: устье реки Нигер в Африке, Юго-Восточная Азия, Индостан. Ситуация может усугубиться еще из-за того, что именно в этих районах фактически не практикуется первичная индикация, идентификация вирусов и разработка каких-либо методов воздействия на них.

Кстати, на территории России тоже оказалась одна опасная точка – дальневосточные районы, которые всегда были очагом возникновения многих заболеваний, в особенности тех, что переносятся с помощью насекомых. По мнению исследователей, Россию вообще нельзя назвать безопасным в отношении вирусов районом. Отсутствие горячих точек на территории нашей страны пока что всего лишь результат того, что Россия в данном отношении не изучена.

Пандемия – пляска смерти

Если человек всегда окружен смертельными вирусами, то, как тогда объяснить очередность эпидемий? По мнению ученых, причины пандемий могут быть совершенно разными: это мутирующий вирус, от которого иммунитет человека не успел выработать «средство», появление инфекции в обществе, долгое время от нее изолированном. Кстати, европейские колонисты часто становились причиной массовых заболеваний среди коренного населения завоеванных территорий, поскольку оказались более устойчивыми ко многим вирусом, нежели индейцы и негроиды.

Другой неизменной причиной возникновения крупнейших пандемий в истории человечества являются физические и климатические изменения. Так, пресловутой «черной смерти» - бубонной и легочной чумой, скосившей большую часть населения средневековой Европы (около 60 миллионов человек) предшествовали глобальные климатические катаклизмы. В Европе, в результате извержения Этны в 1333 году, погода отличалась теплотой и сыростью. За несколько лет до начала великого бедствия по Франции и Германии прошли сильные дожди и наводнения, сопровождающиеся неурожаем, нашествием саранчи и мором скота. Подобные экологические условия создали благоприятную атмосферу для жизнедеятельности опасного вируса, а свирепствовавший голод привел полчища грызунов – распространителей заболевания, поближе к жилищу людей.

Разумеется, подобные процессы не могут не вызывать опасения у вирусологов. XX-XXI века уже показали себя «климатически нестабильными». Извержения вулканов, крупнейшие наводнения, землетрясения, климатические скачки и, наконец, угроза глобального потепления – все это создает идеальные условия для возникновения новой пандемии. И вирусная активность это доказывает: за последние 65 лет количество новых и мутирующих вирусов, поражающих человека, выросла в 4 раза.

Оружие массового поражения

Эпидемии унесли больше человеческих жизней, чем все другие природные явления. Больше, чем войны. Пандемии чумы, тифа, оспы и холеры опустошали целые территории, уносили миллионы жизней. Подобная «победоносная» статистика не могла не породить идею об использовании вирусов в качестве биологического оружия. И, несмотря на международную конвенцию 1972 года о запрещении разработки, производства и накопления биологического оружия, возможность искусственно вызванной эпидемии на сегодняшний день вызывает опасения даже у экспертов.

И они не беспочвенны. Так, например, вирус оспы, который на сегодняшний день считается уничтоженным в естественной среде, до сих пор хранится в лабораториях России и США. При этом, несмотря на наличие вакцины, большая часть населения земли не привита, поскольку вакцина характерна тяжелыми последствиями. В последние годы до официально объявленного искоренения вируса больше людей заболели из-за вакцины, чем от вируса.

В Западной Африке жертвами Эболы стали уже свыше 4500 человек. С начала октября сообщения о смерти пациентов и о случаях заражения вирусом все чаще поступают из США и Европы. Откуда берутся вирусы? Давайте выяснять. Но сначала жесткий репортаж из эпицентра борьбы с Эболой.

300 пар перчаток, 35 защитных костюмов, защитные очки, хирургические маски, средства для дезинфекции рук и бесчисленные рулоны клейкой ленты - так выглядела экипировка фотографа Getty Images - Daniela Berehulaka, который провел пять долгих недель в самом эпицентре заражения вирусом Эбола - в Монровии - столице Либерии. Серия шокирующих снимков, которая документирует распространение вируса Эбола, унесшего жизни уже более четырех тысяч человек, была опубликована в «New York Times». Смотрите трагические фотографии, на которых изображены страх и страдания людей, которые, к сожалению, из-за религиозных убеждений сами способствуют распространению этой страшной болезни.

1. 22 августа 2014 года фотограф Daniel Berehulak прибыл в Монровию, чтобы показать всему миру, что эпидемиологическая ситуация в том регионе вышла из-под контроля. Он провел там целях пять недель - это очень долгий период для работы в таких опасных условиях. (Фото: Daniel Berehulak).

2. По словам фотографа, большинство репортеров приезжают сюда на срок от пяти до десяти дней, при этом все очень нервничают из-за большого давления и ограничений. (Фото: Daniel Berehulak).

3. Daniel Berehulak рассказал, как он вместе с репортером Norimitsu Onishi посетили дом, в котором умирала женщина зараженная вирусом Эбола в окружении своих близких. Она истекала кровью прямо у всех на глазах, но ее семья утверждала, что это не имеет ничего общего с Эболой. (Фото: Daniel Berehulak).

4. В тот день они посетили еще 7 домов, в которых умерли больные Эболой, и каждый раз их семьи утверждали, что это была не Эбола. (Фото: Daniel Berehulak).

5. Религиозные убеждения этих людей способствуют распространению вируса со страшной силой. (Фото: Daniel Berehulak).

6. По словам автора этих снимков, в большинстве случаев семьи не принимают никаких мер предосторожности, а вирус находится в такой среде, в которой ему легко распространяться, особенно в Монровии, где плотность населения очень большая. (Фото: Daniel Berehulak).

7. Daniel Berehulak считает, что эпидемия вируса Эбола вышла из-под контроля. (Фото: Daniel Berehulak).

8. Фотографу приходилось строго соблюдать все правила безопасности и быть очень бдительным. (Фото: Daniel Berehulak).

9. Фотограф провел также много времени в одном из центров «Врачи без границ», где проводилось обучение местного персонала. Он наблюдал, как сотрудники этой неправительственной организации готовились к работе в зоне повышенной опасности. Они учились «прятать любую часть тела так, чтобы были видны только глаза под защитными очками». (Фото: Daniel Berehulak).

10. Единственный способ уберечь себя от заражения - это строго соблюдать все правила безопасности и научиться раздеваться после возвращения из зараженных районов. Только так можно уменьшить риск заражения. (Фото: Daniel Berehulak).

11. После длинного трудового дня, в течение которого врачи насмотрелись много душераздирающих сцен, и сильно устали, они должны проследить, чтобы вся экипировка, инструменты, оборудование прошли процесс мойки в растворе хлора. Это единственный способ снизить риск заражения Эболой. (Фото: Daniel Berehulak).

12. Побывав в районах зараженных вирусом Эбола, фотограф понимает теперь, что несмотря на присутствие там сотрудников организации «Врачи без границ», много людей там умрет. (Фото: Daniel Berehulak).

13. Фотограф видит лишь мимолетные признаки надежды, что в скором времени удастся локализировать очаги распространения вируса и предотвратить эпидемию. (Фото: Daniel Berehulak).

14. Сейчас врачи могут спасти лишь некоторых больных, большинству же они помогают достойно умереть. (Фото: Daniel Berehulak).

15. Несмотря на активную работу врачей в очагах эпидемии, самой большой проблемой является отрицание местного населения, что вирус Эбола реален. (Фото: Daniel Berehulak).

16. Центры лечения больных в Монровии переполнены, люди умирают прямо перед ними, но в то же время они отказываются верить, что это Эбола. (Фото: Daniel Berehulak).

17. Согласно наихудшему сценарию развития событий по данным американского Центра по контролю и профилактике заболеваний (US Centers for Disease Control and Prevention) к январю число заболевших лихорадкой Эбола может достичь 1,4 миллиона человек.

«Мой долг, как фотографа, помочь повысить осведомленность о том, какая это страшная ситуация», - сказал Daniel Berehulak в интервью для Time. (Фото: Daniel Berehulak).

Откуда берутся вирусы

Вирусы – причина инфекционных заболеваний и эпидемий. Такие же древние как жизнь. Их называют причиной эволюции и «орудием бога», они «создали» человека, но могут и уничтожить его. Особенно если их использовать как оружие. Вирусы вездесущи. Они способны выживать как в глубинах океана, так и на высоте птичьего полета. Им не препятствует ни высокая, ни холодная температура. Для существования им нужно только одно условие – чужая жизнь. И это вовсе не обязательно должен быть человек или животное, достаточно и одной клетки, бактерии, или даже другого вируса, где инфекционный агент сможет размножаться.

"Доктор Вирус и мистер Хайд" (док. фильм)

Незадолго до Второй Мировой войны люди очень мало знали про вирусы, но этот загадочный мир микроорганизмов, из-за которых происходят ужасные эпидемии, привлекал наше внимание, и мы понимали, что когда-нибудь можно будет сделать так, чтобы они не приносили вреда. В те времена то, что известно о вирусах сейчас, было бы воспринято как нечто невероятное. Что же всё таки произошло? Многие вирусы имеют необычные свойства, и этот рассказ начинается с вируса Эпштейна-Барр. Название этого вируса многим неизвестно, но тем не менее никак не проявляясь, он поселился в 90% из нас.

Как не заразиться лихорадкой Эбола

Компьютерный вирус — это особая компьютерная программа, которая отличается способностью к размножению. К тому же, вирус может повредить или уничтожать данные пользователя, от имени которого запускается зараженная программа.

Некоторые неопытные пользователи считают вирусами и программы-шпионы, трояны и даже спам.

Постепенно вирусы стали распространяться, и внедряли в себя исполняемый код программ, либо заменяли другие программы. Некоторое время было принято считать, что вирус, как программа, может заражать только программы, а любые изменения не-программ - это лишь повреждение данных.

Но в дальнейшем хакеры доказали, что вирусом может быть не только исполняемый код. Появились вирусы, написанные на языке пакетных файлов, макровирусы, которые через макросы внедрялись в офисные программы.

Затем стали появляться вирусы, которые пользовались уязвимостями в популярных программах, они распространялись при помощи специального кода, который внедрялся в последовательность данных.

Версии о рождении первого компьютерного вируса существует немало. Но опираясь на факты можно сказать - на первом компьютере Чарльза Бэббиджа вирусов еще не было, а вот в середине 1970-х, на IBM 360/370 они уже были.

В 1940-х годах стали известны труды Джона фон Неймана посвященные самовоспроизводящимся математическим автоматам. Это можно считать отправной точкой в истории компьютерных вирусов. В последующие годы различными учеными проводился ряд исследований, направленных на изучение и развитие идей фон Неймана. Естественно, они стремились не разработать компьютерный вирус, а изучить и усовершенствовать возможности компьютеров.

В 1962 г. в американской компании Bell Telephone Laboratories группой инженеров была создана игра «Дарвин». Суть игры сводилась к противоборству двух программ, которые имели функции размножения, исследования пространства и уничтожения. Побеждал тот, чья программа удаляла все копии программы соперника и захватывала поле битвы.

Но уже через несколько лет стало ясно, что теория саморазмножающихся структур может применяться не только для развлечения инженеров.

Краткая история компьютерных вирусов

Сегодня компьютерные вирусы принято классифицировать по трем типам:

Традиционный виру с - при попадании в компьютер он самовоспроизводится и начинает вызывать проблемы, такие как уничтожение файлов. Наибольший ущерб нанес в 2000 году вирус I Love You - $8 млрд.

«Черви » - попадают в компьютеры через сеть и заставляют программу рассылки электронной почты слать письма с вирусом по всем адресам, хранящимся в памяти. Червь «Blaster» в 2003 году сумел поразить более миллиона компьютеров.

«Троянский конь » - программа не причиняет вреда компьютеру, но попав в систему, он обеспечивает хакеров доступом ко всей информации на компьютере, а также к управлению компьютером. В 2002 году при помощи троянской программы QAZ хакерам удалось получить доступ к программным кодам Microsoft.

1949 год. Ученым Джоном фон Науманн была разработана математическая теория создания самовоспроизводящихся программ, которая являлась первой теорией создания компьютерных вирусов.

1950 год. Группа американских инженеров создает игру: программы должны отобрать друг у друга компьютерное пространство. Эти программы были предтечами вирусов.

1969 год. Создана первая компьютерная сеть ARPANET,к которой подключились компьютеры ведущих исследовательских центров и лабораторий США.

Конец1960-х годов. Появляются первые вирусы. Жертвой первого вируса, созданного для извлечения, был компьютер Univax 1108.

1974 год. Был создан коммерческий аналог ARPANET - сеть Telenet.

1975 год. Через новую сеть распространился The Creeper - первый в истории сетевой вирус. Чтобы нейтрализовать его, написана первая антивирусная программа - The Reeper.

1979 год. Инженерами исследовательского центра компании Xerox был создан первый компьютерный «червь».

1981 год. Компьютеры Apple поражены вирусом Elk Cloner, распространяющимся через «пиратские» компьютерные игры.

1983 год. Впервые употреблен термин «компьютерный вирус».

1986 год. Создан The Brain - первый вирус для IBM PC.

1988 год. Создан «червь», массово заразивший ARPANET .

1991 год. Написана программа VCS v 1.0, которая была предназначена только для создания вирусов.

1999 год. Первая мировая эпидемия. Вирусом Melissa были заражены десятки тысяч компьютеров. Это спровоцировало скачок спроса на антивирусы.

Май 2000 год. Вирус I Love You !, поразил миллионы компьютеров за несколько часов.

2002 год. Программист Дэвид Смит был приговорен к тюремному заключению.

2003 год. Новый рекорд быстроты установлен червем «Slammer», который заразил 75. тыс. компьютеров за10 минут.

Давление у подростка.

Давление скачет из-за того, что рост физиологический не соответствует росту внутренних органов. Обратитесь к врачу - он назначит терапию, направленную на укрепление сосудов, витаминотерапию, умеренную физическую нагрузку.

Гуру маскировки, вирус гриппа неизменно уходит от преследования, и ученым с фармацевтами каждый раз удается увидеть лишь следы неуловимого преступника. Откуда же и как появляются новые вирусы? Когда изменения становятся настолько большими, что приводят к смене подтипа вируса? Что делает вирус гриппа таким неуязвимым? И стоит ли ожидать в ближайшее время новых эпидемий?

Из-за мутаций каждый год может появиться новая разновидность вируса гриппа, с которой человечество еще не сталкивалось Вирусы мутируют постепенно, строго по закону перехода количества в качество. Сначала вирус меняет одну небольшую часть, потом – вторую, потом – третью. Изменения накапливаются и в один прекрасный момент приводят к появлению нового вируса. Процесс изменений называется антигенным дрейфом. Постепенные точечные небольшие мутации в конце концов приводят к настоящему скачку - антигенному сдвигу, когда появляется новый подтип вируса гриппа. Такое явление случается раз в 10-40 лет.

Антигенный сдвиг происходит, когда в одном организме – чаще всего не у человека, а у свиньи или других животных – встречаются вирусы разных штаммов. Во время встречи они "по-дружески" могут обменяться «своими частями» - генами. Тогда на свет и появляется новый штамм, с новыми свойствами, иногда более агрессивный и вредный.

Смена подтипа приводит к всплеску заболеваний, а иногда и пандемии – и все потому, что вирус еще незнаком иммунной системе человека, и антитела пока не выработаны. Вот почему иногда стоит обращать внимание на новости о появлении новых штаммов вируса гриппа . В начале 2012 года Американские Центры контроля и профилактики заболеваний (CDC) уже зафиксировали первые случаи заражения новой разновидностью вируса. Исследования показали, что новый вирус обладает генами трех различных вирусов, которые вызывают заболевания не только у человека, но у свиней и птиц. Специалисты рабочей группы, включающей в себя представителей ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения) обозначили новый штамм как вирус гриппа A(H3N2).

А по данным американского журнала Nature, есть еще несколько вирусов, сильнее всего угрожающих человечеству и нашим детям - H5, H7, H2. Пандемия H2 уже была в 1957 году, однако за это время выросли дети, не имеющие иммунитета именно к этой разновидности гриппа, это значит, что можно ожидать возвращения и этого вируса.

Когда воюешь с вирусами не понарошку, хорошая подготовка, полученная в мирное время, очень пригодится на поле брани К счастью, после эпидемии 2009 года ученые всерьез озадачились вопросом, как сделать лечение независимым от мутаций. И сейчас исследователи двигаются по двум направлениям. С одной стороны, они ищут те части вируса, которые не меняются. С другой, они пробуют воздействовать не на сам вирус гриппа, а на те клетки человеческого организма, которые ему помогают (другой вопрос, как найти этих «непрошеных помощников»).

В Германии и США практически одновременно начались исследования новых методов лечения гриппа. В дело включились генные инженеры. Ученые выяснили, как развивается вирус гриппа в клетках эпителия, когда «выключается» один из генов. Такой опыт они повторили 20 000 раз, каждый раз меняя «выключенный ген». Оказалось, что потенциальных «предателей» среди всех генов около 300. И если «перекрыть кислород» вирусу, исключив взаимодействие с внутриклеточными «предателями», то болезнь даже не начнется.

А в это время швейцарские иммунологи сделали еще один шаг навстречу созданию «универсальной вакцины». Раньше считалось, что у антител есть строгая специализация, однако сейчас ученые нашли антитела, способные одновременно блокировать все 16 подтипов вируса гриппа типа А. И, возможно, очень скоро мы получим совершенно новые препараты. Однако пока антивирусные стратегии завтрашнего дня проходят подтверждение практикой, стоит позаботиться о профилактике гриппа, для этого достаточно рационально организовать режим дня, увеличить время прогулок, детям можно пропить курс Детского Анаферона, чтобы иммунная система была в полной готовности к встрече с новичком. Достоинство этого лечебного препарата в том, что у него нет "узкой специализиации", он не блокирует действие какого-то конкретного вируса, он активирует все защитные силы организма.