هل الفيروسات حية؟

إيوا باريلاك / Shutterstock.com

الفيروسات لقد أخرجتنا منذ اكتشافها لأول مرة منذ أكثر من قرن ، ولكن هل هؤلاء البروتينات المجهرية قراصنة على قيد الحياة؟

أنت تراهن ، إذا كنت مستعدًا للتفكير خارج الصندوق.

صباح الخير ، السيدة جرين

المدرسة يتم تقديم علم الأحياء بشكل شائع مع اختصار مثل 'MRS GREN' بهدف تعليم الطلاب بعض الصفات التي تحدد جميع الكائنات الحية ؛

  • الحركة: كل الكائنات الحية تتحرك
  • التنفس: كل الكائنات الحية تستفيد من التغيير في الطاقة
  • الإحساس: كل الكائنات الحية تستجيب للتغيرات في البيئة
  • النمو: تقوم جميع الكائنات الحية بتجميع المواد لتنمو وترميم
  • التكاثر: جميع الكائنات الحية تصنع نسخًا منقوصة
  • الإخراج: تزيل جميع الكائنات الحية المنتجات الثنائية لعملية التمثيل الغذائي
  • التغذية: تحتوي جميع الكائنات الحية على مواد جديدة

بالطبع ، لا يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى نكتشف أن الواقع أكثر تعقيدًا من ذلك بقليل.

قد تتكون الفيروسات من نفس الكيمياء الأساسية القائمة على الكربون مثل جميع الكائنات الحية الأخرى على هذا الكوكب ، ولكن لا يمكنها العمل إلا من خلال اختطاف الآلية الخلوية للكائنات الأخرى.

هم بمفردهم مثل السيدة جرين مثل صخرة الحيوانات الأليفة.

لذا ، كما دفعنا مدرسو العلوم لدينا إلى الجدل: هل تنتمي الفيروسات إلى شجرة الحياة مع الجراء وحثالة البركة ، أم أنها شيء آخر تمامًا؟

فايروس مقابل virion

انتقل إلى كتابك العادي في علم الأحياء الدقيقة ، وهناك فرصة جيدة لأن تجد كلمة 'فيروس' تشير إلى صورة ضبابية لشيء يبدو وكأنه أجنبي من حرب العوالم و إن لم يكن أ متعدد الوجوه أو أ قضيب طويل من نوع ما .

لكن بحسب أدريان جيبس ، خبير في تطور الفيروسات من الجامعة الوطنية الأسترالية ، من خلال التفكير فقط في الفيروسات بهذه الطريقة ، فإننا نتجاهل نصف القصة.

هانز وولفجانج أكرمان / ويكيميديا

الفيروسات كائنات حية تحت خلوية لها دورة حياة ذات مرحلتين - مرحلة واحدة ، مرحلة التشتت ، تتكون من virions (الجسيمات) التي تصيب خلايا مضيفها ، أوضح لـ Energyeffic.

ثم يسيطر الجينوم الموجود في الفيروسات على عملية التمثيل الغذائي للمضيف ، ويوجهه لصنع المزيد من الفيروسات.

إنها الفيريون - الصندوق العائم الحر وغير المستقلب للمواد الجينية - الذي نتخيله عادة عندما نفكر في فيروس.

ولكن من خلال التفكير فقط في الفيروس على أنه مجرد صندوق مجهري من مواد كيميائية غير نشطة نسبيًا ، فإننا نفتقد الصورة الأكبر. يتضمن الفيروس أيضًا عمليات التكاثر داخل خلية مضيفه ، حتى لو حدث لاستعارة آلات مشتقة من جينوم كائن حي آخر.

يقول جيبس: 'لم تعد الجينات الفيروسية حية أو ميتة أكثر من أي جينات أخرى - فقط إذا كنت تعتقد أن الفيروسات هي' الفيروس '، فعندئذ يكون لديك سؤال قديم عن الأحياء أو الموتى.

علم الأحياء أم الكيمياء؟

جزء من المشكلة هو أننا نحب أن نرسم خطوطًا حول السطح الخارجي للكائن الحي ونتخيل أن هذه الوحدة الفردية التي تنتجها مجموعة واحدة من الجينات هي أفضل طريقة لتقسيم الحياة على الأرض.

يبدو أن الطبيعة لا ترى الأمر بهذه الطريقة.

يقول جيبس: 'تشكل الجينات الشبيهة بالفيروسات جزءًا كبيرًا من جينومات العديد من الكائنات الخلوية ، وربما تشارك في تطورها'.

في الواقع ، بقدر ما ما يزيد قليلاً عن 8 في المائة من الجينوم الخاص بنا يمكن أن يكون بقايا فيروسات قديمة ، انتقلت عبر الأجيال بعد إصابة بعض الأسلاف القدامى.

يعيد علماء الأحياء حاليًا النظر في تعريف التنوع البيولوجي للتركيز أكثر عليه العدد الإجمالي للسمات داخل نظام بيئي ، بدلاً من عدد الأنواع. لذا فإن فكرة الكائن الحي كوحدة أساسية للحياة من المحتمل أن تكون قد مرت.

الفيروسات على قيد الحياة ، فقط لأن الحياة هي نظام واسع الانتشار لتطور الكيمياء.

لا يتفق الجميع مع هذا التمييز ، استنادًا إلى حقيقة أنه ، مثل الصخور ، والفيروسات لا أملك إجراءات ذاتية أو ذاتية الاستدامة.

لا أعتقد أن الفيروسات مؤهلة على أنها حية. إنهم ، في جوهرهم ، خاملون ما لم يتلامسوا مع خلية حية ، أميش أدالجا ، طبيب الأمراض المعدية من مركز جونز هوبكنز للأمن الصحي ، أخبر Live Science.

هناك بعض خصائص الفيروسات التي تضعها على الخط الفاصل [أن تكون على قيد الحياة] - لديها مادة وراثية: DNA أو RNA. إنه ليس نفس الشيء مثل الصخرة ، لكن من الواضح أنه ليس نفس الشيء مثل البكتيريا ، من حيث هذا العمل الذاتي الذي يتم إنتاجه ذاتيًا.

ولكن ما مدى فائدة التمييز بين الحياة وغير الحياة على أي حال؟ أين يجب أن نرسم الخط الفاصل بين الكيمياء الحية وغير الحية؟ وفي المستقبل ، هل يجب أن نهتم؟

إنها الحياة يا جيم ، لكن ليس كما نعرفها

يقول 'البشر يحبون تصنيف الأشياء - يساعدنا ذلك على فهم العالم من حولنا' كلوديا فيكرز ، باحث في مجال البيولوجيا التركيبية بجامعة كوينزلاند ومدير منصة علوم المستقبل للبيولوجيا التركيبية في CSIRO.

'لكن في كثير من الأحيان لا يعمل هذا العالم الطبيعي'.

البيولوجيا التركيبية هي المكان الذي تلتقي فيه الهندسة بالعالم الطبيعي ، حيث تأخذ المكونات البيولوجية مثل الحمض النووي وإعادة تحريكها للقيام بشيء جديد.

'الحياة مبنية من لبنات البناء الكيميائية - الحمض النووي ، والحمض النووي الريبي ، والبروتينات ، والأجزاء الخلوية الأخرى عبارة عن مواد كيميائية ، وفي الغالب مواد كيميائية بوليمرية. لقد تم ترتيبهم والعمل معًا بطريقة توفر الخصائص التي نشير إليها مجتمعة باسم 'الحياة' في الكائنات الحية ، 'قال فيكرز لـ Energyeffic.

لذلك ربما يكون من الأسهل اعتبار الكيمياء وعلم الأحياء كسلسلة متصلة تتضمن منطقة رمادية حيث توجد أشياء مثل الفيروسات.

في المستقبل ، سنقوم بتصميم 'شركاء جدد' يجلسون على تلك السلسلة المتصلة بين الكيمياء والبيولوجيا. وقد بدأنا بالفعل بداية جيدة ، حيث ابتكرنا أستة أحرف الشفرة الجينيةلا يتناسب مع النظام الجيني المكون من أربعة أحرف وباقي استخدامات المحيط الحيوي.

بالنظر إلى النجوم بحثًا عن عمليات تشبه البيولوجيا على الأرض ، فمن المحتمل أننا سنجد تنوعًا أكبر من التفاعلات والمركبات والحساء العضوي الذي لا يقع في تقسيم منفصل بين الحياة وغير الحية.

هل الفيروسات حية؟ نعم ، إذا كنت تحب الطبيعة معبأة بدقة.

ولكن ربما حان الوقت للتقاعد من MRS GREN ، ومعه هذا السؤال القديم حول أين يجب أن نرسم الخط الفاصل بين علم الأحياء والكيمياء القديمة البسيطة.

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.