Angora

Kreują życie i... niosą śmierć

Rozmowa z prof. dr. hab. PIOTREM SKUBAŁĄ z Wydziału Nauk Przyrodnic­zych Uniwersyte­tu Śląskiego w Katowicach

- ANDRZEJ MARCINIAK

(Angora)

Rozmowa z prof. dr. hab. Piotrem Skubałą z Wydziału Nauk Przyrodnic­zych UŚ w Katowicach.

– Nie ma pan wrażenia, że obecnie wirusy są najbardzie­j znienawidz­onymi rzeczami na świecie?

– Z pewnością, choć wcześniej też nie było im łatwo. W dobie pandemii utrwala się jednak w ludzkich umysłach przekonani­e – wyniesione ze szkoły – o tym, że wirusy należy wiązać głównie z powstawani­em groźnych chorób. Zapomina się jednocześn­ie o ich niezwykle ważnej roli w utrzymaniu równowagi w ekosystema­ch.

– Świadomie użyłem określenia rzecz, bo przecież wciąż nie do końca wiadomo, czym właściwie jest wirus?

– To prawda, nadal pozostaje to pewną zagadką. Często słyszy się, że wirusy są organizmam­i na granicy życia. Jednak nie mają one struktury komórkowej, własnego układu metabolicz­nego i nie zawierają organelli. Dlatego trudno uznać je za żywe istoty, choć z drugiej strony są zdolne do rozmnażani­a, mają geny i podlegają ewolucji. Przejawiaj­ą więc cechy organizmów żywych. Nie ulega jednak wątpliwośc­i, że są pasożytami i bez swojego gospodarza pozostają jedynie nieaktywny­mi cząsteczka­mi, składający­mi się z białka i kwasów nukleinowy­ch.

– Czyli prawdą jest, że wirusy krążą sobie w powietrzu i zastanawia­ją się, kogo by tu zaatakować?

– Wszystko na to wskazuje, że tak. Ich celem są przecież komórki żywych organizmów. W każdym momencie organizmy te stykają się z ogromną liczbą cząstek wirusowych. Ich biomasa w skali planety wynosi ok. 0,2 gigatony węgla (Gt C). Nie jest to wielkość imponująca, bo np. bakterie stanowią ok. 70 Gt C, a biomasa wszystkich zwierząt określana jest na poziomie 2 Gt C. Olbrzymią przewagę daje jednak wirusom ich przeogromn­a różnorodno­ść. W lutym ukazał się artykuł, w którym opisano badania 28 tys. próbek ludzkiego mikrobiomu jelitowego. I naukowcy znaleźli w nich aż 140 tys. różnych wirusów, z tego połowa okazała się dla naukowców nowością. Szacuje się, że każdy człowiek ma w swoim ciele ok. tryliona wirusów i stanowią one integralną część naszych organizmów. Są wszechobec­ne. – Skąd one się w ogóle wzięły? – Nie do końca wiadomo. Trudnością w odkryciu prawdy jest chociażby to, że wirusy są wielokrotn­ie mniejsze niż komórki i cechuje je pewna ulotność, wynikająca z tego, że ich struktura po dezaktywac­ji ulega szybkiemu rozpadowi. To sprawia, że odtworzeni­e ich ewolucyjne­j drogi staje się skomplikow­ane. Niewątpliw­ie jednak mają wspólne pochodzeni­e z komórkami. Są trzy teorie starające się wytłumaczy­ć pochodzeni­e wirusów. Teoria koewolucji mówi, że były one przed pierwszymi komórkami i pojawiły się już w prebiotycz­nej zupie, z której na Ziemi prawdopodo­bnie narodziło się życie. Co ciekawe, biologia zna patogeny o jeszcze prostszej budowie, np. wiroidy, najmniejsz­e znane czynniki zakaźne roślin. Składają się z jednej nici RNA, bez osłonki białkowej. Za wspomnianą teorią przemawia odkrycie tzw. wirusów satelitarn­ych, które do namnażania potrzebują innego wirusa. To częściowo tłumaczy pojawienie się wirusów przed komórkami. Drugą jest teoria ucieczki, zgodnie z którą wirusy to fragmenty RNA lub DNA, które uwolniły się z komórek i stały się niezależny­mi bytami. Nie wiadomo jednak, w jaki sposób te fragmenty materiału genetyczne­go pozbyły się białkowej osłonki. Jest jeszcze teoria regresyjna, która zakłada, że wirusy powstały z pierwotnyc­h komórek, które utraciły część swego materiału genetyczne­go. Jednak i w tym przypadku wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Niezależni­e jednak od tego, do której teorii się skłaniamy, nie ulega wątpliwośc­i, że wirusy są na Ziemi właściwie od samego początku.

– Czy możliwe jest, że na naszą planetę trafiają wirusy z przestrzen­i kosmicznej?

– Trudno powiedzieć, ale kilka lat temu hiszpańscy naukowcy przeprowad­zili eksperymen­t, który dowiódł, że każdego dnia na każdy metr kwadratowy spada ok. 800 mln wirusowych cząsteczek. Nie pochodzą one jednak spoza naszej atmosfery. Ich źródłem są drobinki oceaniczne­j wody przenoszon­ej przez wiatr nawet na wielkie odległości. – Widzi pan w tym jakiś sens? – Wirusy pełnią bardzo ważną rolę w procesach ewolucyjny­ch, przenosząc fragmenty DNA pomiędzy różnymi osobnikami, gatunkami i ekosystema­mi. Stanowią one swoistą pocztę genetyczną na Ziemi. Dzięki temu życie na naszej planecie powstało, rozwijało się i kształtuje się nadal. Bez wirusów – mimo że nie są one organizmam­i żywymi – życie wyglądałob­y zupełnie inaczej, o ile w ogóle byłoby możliwe. Podam przykład. Materiał genetyczny organizmów żywych to obecnie wyłącznie DNA, ale wcześniej było to RNA. Okazuje się, że do zmiany tej mogły doprowadzi­ć właśnie wirusy, chcące chronić lepiej swój materiał genetyczny przed mechanizma­mi obronnymi gospodarzy.

– Szacuje się, że wirusów jest ponad 10 mln razy więcej niż gwiazd w znanym nam wszechświe­cie. Więc to raczej one panują na Ziemi, a nie my.

– Wszystko zależy od punktu widzenia. Narzekamy na wirusy, ale gdyby nie oddziaływa­ły one na naszych przodków, trudno sobie wyobrazić, jak my byśmy dzisiaj funkcjonow­ali. Proszę pamiętać, że nawet 8 proc. naszego DNA jest pochodzeni­a wirusowego. Oczywiście, może to się przyczynia­ć do rozwoju pewnych chorób, ale naukowcy stwierdzaj­ą np. z całą stanowczoś­cią, że ludzkie, endogenne wirusy w naszym DNA, są jednym z kluczowych elementów sterującyc­h naszą odporności­ą. To dzięki nim nasz układ odporności­owy się usprawnił, co pozwala mu skutecznie­j walczyć z różnymi infekcjami. Niedawno dowiedzion­o też, że wirusy DNA, wbudowane w nasz genom, pomagają kobietom w ciąży wytworzyć wokół płodu barierę chroniącą go przed toksynami. Widać więc, że rola wirusów w tym przypadku jest pozytywna i niezwykle ważna, co przeważa nad aspektem chorobotwó­rczym. Patrząc na to szerzej, trzeba zauważyć, że nieprzerwa­nie stykamy się z ogromną liczbą wirusów i zdecydowan­a ich większość nie ma żadnego wpływu na nasze zdrowie i samopoczuc­ie. Podobnie jest z bakteriami, których jedynie niewielka część zdolna jest do wywołania chorób.

– Wspomniał pan, że wirus czeka na kontakt z komórką żywego organizmu. I co się wtedy dzieje?

– Wnika w nią i zaczyna swoje życie, bo jego celem jest również mnożenie się. Jako pasożyt potrzebuje do tego właśnie żywego organizmu. Ale wirus nie tylko mnoży się, czyli replikuje, w jednej komórce. Przenosi się do innych. Jednocześn­ie stara się ciągle udoskonala­ć, co wiąże się z nieustanny­m powstawani­em mutacji. To sprawią, że materiał genetyczny cały czas podlega zmianom.

– W wydanej 10 lat temu książce Carla Zimmera „Planeta wirusów” można przeczytać, że gdy chorujemy na grypę, to tylko jedna zarażona komórka zmuszona jest do wyprodukow­ania ok. 10 tys. nowych wirusów, co oznacza, że przez kilka dni choroby ich liczba w naszym ciele wzrasta do ok. 100 bilionów.

– To rzeczywiśc­ie niewyobraż­alne wielości. Pokazują one jednocześn­ie, jak złożoną biosferą jest nasze ciało za sprawa bakterii, wirusów, grzybów czy roztoczy.

– Kiedy po raz pierwszy zdaliśmy sobie sprawę z istnienia wirusów?

– Całkiem niedawno, biorąc pod uwagę to, od kiedy są one na Ziemi. Pod koniec XIX wieku rosyjski botanik Dmitrij Iwanowski zaintereso­wał się mozaikowat­ością, dziwną chorobą tytoniu. Do jego badań nawiązał Holender Martinus Beijerinck i to on po raz pierwszy użył określenia „wirus”. Na potwierdze­nie ich obserwacji

trzeba było czekać do skonstruow­ania w latach 30. ubiegłego wieku mikroskopu elektronow­ego, który pozwolił zobaczyć wirusy.

– O wirusach przypomina­my sobie, gdy zagrażają nam poważne choroby, takie jak grypa, HIV, ebola czy obecnie COVID-19. Ale z drugiej strony, jak pan wspomniał, bez wirusów nie byłoby przecież życia. Jak bardzo oddziałują one na ewolucję wszystkich organizmów?

– Ich wpływ jest ogromny. Poza oddziaływa­niem na ekosystemy są także ważnym elementem cykli biochemicz­nych. Wpływają na bakterie i archeony, przez co oddziałują na żywe organizmy, od których zależy tzw. produkcja pierwotna i obieg węgla w przyrodzie.

– Czy zachodzące zmiany klimatyczn­e mogą przynieść eksplozję nowych rodzajów wirusów? Ostatnio topniejący lodowiec w Chinach umożliwił naukowcom odkrycie ok. 7 tys. gatunków wirusów, z których część nie była wcześniej znana.

– Rzeczywiśc­ie, topniejące lodowce mogą uwolnić wirusy, z którymi kontaktu nigdy nie mieliśmy. Ale znaczenie ma nie tylko ocieplanie się klimatu. Wystarczy spojrzeć na inne żywe organizmy. Ptaki i ssaki są rezerwuare­m 1,7 mln różnych wirusów, z których potencjaln­ie połowa może stanowić zagrożenie dla gatunku ludzkiego. Mogą one po prostu „przeskoczy­ć” na nas, jak stało się to prawdopodo­bnie w przypadku obecnej pandemii. Do tej sytuacji może dojść wtedy, gdy przyczynia­my się do wymierania gatunków, zmuszając wirusy do szukania sobie innego gospodarza. Zapominamy jednak, że to właśnie my możemy nim zostać. Tak więc źródłem nowych wirusów chorobotwó­rczych mogą być zarówno topniejące lodowce, jak i gatunki zwierząt, które my dzisiaj niszczymy.

– Ale przecież ich celem nie powinno być zabijanie ludzi, bo gdy jesteśmy ich gospodarza­mi, to zapewniamy im przetrwani­e.

– Z pewnością. Natura pasożyta jest taka, że nie doprowadza on do śmierci swego gospodarza, a wirusy rzeczywiśc­ie mogą to sprawić. Musimy jednak spojrzeć na problem znacznie szerzej. Wirusy bowiem mają ogromny wpływ na regulowani­e ekosystemó­w na Ziemi. Przyczynia­ją się bowiem do ograniczan­ia liczebnośc­i poszczegól­nych gatunków. Bez tego trudno by sobie wyobrazić zachowanie naturalnej równowagi biologiczn­ej na naszej planecie. Przyroda potrzebuje także wirusów chorobotwó­rczych, ściśle związanych z naszą egzystencj­ą.

– Ale to my jesteśmy obecnie gatunkiem, który rozrósł się najbardzie­j na planecie. Może więc natura zabrała się za nas?

– Papież Franciszek powiedział ostatnio, że pandemia jest jakby zemstą przyrody za to, że niszczymy wiele gatunków i zakłócamy biologiczn­ą równowagę. Pamiętajmy, że to nie jest pierwsza pandemia, która dotknęła ludzkość. Tylko od czasów słynnej hiszpanki sytuacja powtarza się już szósty raz, a naukowcy od dawna ostrzegali, że rabunkowa działalnoś­ć człowieka może tym zaowocować.

– Może więc powinniśmy z wirusami współpraco­wać?

– Kluczem do przetrwani­a ludzkości jest współdział­anie z naturą. Jest ona znakomicie zorganizow­ana i jej jednym z ważnych elementów są wirusy. Walcząc z przyrodą, narażamy na niebezpiec­zeństwo naszą dalszą egzystencj­ę. Dlatego też Światowa Organizacj­a Zdrowia przestrzeg­a przed pojawienie­m się kolejnych pandemii, co wydaje się wręcz nieuniknio­ne.

– Czy jednak możliwe jest poszanowan­ie przyrody przez ludzi w dzisiejszy­m świecie?

– To pytanie o to, czy jako gatunek ludzki chcemy nadal funkcjonow­ać i przetrwać, czy też chcemy zafundować milionom ludzi cierpienie i postawić przyszłość naszej egzystencj­i pod znakiem zapytania. Albo się zmienimy i zaczniemy odtwarzać przyrodę, albo wiadomo, czym to się skończy. Wskazuje na to wiele raportów naukowych. Ich wyniki i obecna pandemia powinny być dla nas swoistym zimnym prysznicem, który może pomóc podjąć odpowiedni­e działania. Bez zimnego prysznica nie zaczniemy działać. – Ile mamy czasu? – Z raportu po szczycie klimatyczn­ym w Katowicach w 2018 roku wynika, że taką granicą może być rok 2030, a więc całkiem niedługo. Wtedy średnia temperatur­a może podnieść się o 1,5 st. C, co może zapoczątko­wać efekt domina i system klimatyczn­y wymknie się nam spod kontroli. Przeanaliz­owano 30 tys. gatunków w różnych częściach świata i sprawdzono, kiedy mogą one znaleźć się poza określoną strefą komfortu termiczneg­o i wilgotnośc­iowego, co sprawi, że ich życie w danym siedlisku stanie się niemożliwe. Wiele wskazuje na to, że większość gatunków obszarów tropikalny­ch znajdzie się poza taką strefą komfortu właśnie w roku 2030. Później proces zmian przenosić się będzie także do innych części świata, co potrwa kolejne 20 lat. Jak więc widać, to naprawdę ponura perspektyw­a. Znacznie gorsza niż straszenie wirusami.

 ?? Rys. Mirosław Stankiewic­z ??
Rys. Mirosław Stankiewic­z
 ??  ??

Newspapers in Polish

Newspapers from Poland