Šta je to virusosfera?

Satl, koji predaje imunologiju, mikrobiologiju i botaniku, a čiji se istraživački rad najviše fokusira na viruse i njihov uticaj na okolinu, nedavno je okupio tim naučnika i poveo ih u Španiju, na planinski venac Sijera Nevada. Tamo su postavili kofe – i čekali da izbroje viruse koji padaju sa neba. Oni su, ispostaviće se tačno, pretpostavili da struje virusa cirkulišu planetom, i to iznad takozvanih zemljinih vremenskih sistema, ali ispod linije leta aviona.

Rezultati, koji su u februaru objavljeni u časopisu International Society for Microbial Biology Journal, bili su, u najmanju ruku, zapanjujući. Naime, svakoga dana, negde oko 800 miliona virusa pada na svaki kvadratni metar planete Zemlje!

Ovo neobično otkriće objašnjava zagonetku koja je opsedala Satla – kako to da se identični virusi pojavljuju na međusobno udaljenim delovima sveta.

„Sasvim je moguće da virus ode u atmosferu na jednom kontinentu, a onda se deponuje na drugi“, kaže Satl.

Većina takvih virusa završi u vazduhu nošena ili morskim česticama koje stvaraju talasi, ili, u manjoj meri, peščanim olujama.

Studija profesora Satla i njegovih kolega je prva koja je zapravo izbrojala količinu virusa koja padne na tlo. Njihov cilj nije bio proučavanje gripa i drugih bolesti, već bolje razumevanje i objašnjenje virusosfere – svet virusa na planeti Zemlji.

I dok većina naučnika smatra da virusi nastaju na Zemlji i da se potom prenose gore, u atmosferu, ima i onih koji veruju da virusi, zapravo, nastaju baš u atmosferi, pa da se odatle spuštaju na Zemlju. Ima i onih ekstremnijih, koji kažu da virusi dolaze iz svemira – ta ideja se jednim imenom naziva panspermija.

Šta god da je od ovoga tačno, virusi su definitivno među najrasprostranjenijim entitetima na planeti. A osim što ih ima svuda i što su stalno prisutni, za viruse se – pogrešno – veruje da su isključivo infektivni agensi. Njihova uloga u našem okruženju je, naime, daleko veća: oni su od suštinske važnosti za naš imuni sistem, crevnu floru, za kopnene i morske ekosisteme, regulaciju klime i evoluciju svih vrsta.

Osim profesora Satla, ova tema zanima i druge naučnike, pa su tako prošle godine tri eksperta za ovu oblast pokrenula inicijativu za bolje razumevanje ekologije virusa. To su Džošua Vajc, profesor biologije sa Instituta za Tehnologiju u Džordžiji, SAD, Stiven Vilhelm, profesor na departmanu za mikrobiologiju na Univerzitetu u Tenesiju, SAD, i Metju Salivan, asistent na mikrobiološkom departmanu na Univerzitetu Ohajo Stejt.

„Virusi moduliraju funkciju i evoluciju svih živih bića. Do koje mere to čine još je misterija“, tvrde ovi istraživači.

Kada je reč o modeliranju funkcije živih bića, treba reći da su virusi, tj. njihova DNK, nekada korisni organizmu-domaćinu, i da u tom slučaju postaju deo genoma organizma-domaćina. Tako su istraživači nedavno identifikovali prastari virus koji je ubacio svoj DNK u genome nekih kopnenih kičmenjaka, ljudskih predaka. Baš taj komad genetskog koda po imenu ARC deo je nervnog sistema savremenog čoveka i igra značajnu ulogu u ljudskoj svesti. Štaviše, između 40 i 80 odsto ljudskog genoma može da bude u vezi sa davnašnjim virusnim infekcijama.

Značaj virusa za celokupan život na Zemlji je ogroman. Oni pomažu očuvanju ravnoteže ekosistema time što menjaju kompoziciju zajednica mikroba. Kada krene cvetanje toksičnih algi i kada počnu da se šire okeanom, virusi ih napadaju, njihove ćelije pucaju i umiru, čime se njihovo dalje širenje sprečava u roku od jednog dana.

Međutim, invazivni virusi mogu da dovedu do brzih promena, pa čak i do nestajanja čitavih vrsta. Dobar primer za to je virus Zapadnog Nila, koji je promenio strukturu ptičjih zajednica u velikom delu SAD, time što je ubijao vrane istovremeno favorizujući gavrane. Sa trenutnim širenjem virusa avipoxvirus, koji prenose komarci u planinske šume, predviđaju se i izumiranja nekoliko vrsta ptica na Havajima.

Kada vrste nestanu, novonastale promene protresu čitav ekosistem. Skoro pa školski primer za to jeste virusna bolest po imenu rinderpest (goveđa kuga).

Naime, italijanska vojska je donela nekoliko goveda u Severnu Afriku, i 1887. virus se raširio po kontinentu, usmrtivši veliki broj životinja kopitara od Eritreje do Južnoafričke Republike (u nekim slučajevima, nestajalo je i do 95 odsto čitavih stada).

„Virus je napao antilopu, gnua, i druge velike životinje koje pasu širom celog ekosistema“, objašnjava Peter Dasak, predsednik Ecohealth Alliance, koja radi na globalnom projektu katalogizacije virusa koji mogu da pređu sa životinja na ljude.

„To nije pogodilo samo životinje. Pošto su životinje koje pasu travu izumrle u velikom broju, to se odrazilo na vegetaciju, jer je drveće počelo da raste na mestima gde bi, inače, bilo pojedeno [od strane životinja koje pasu]“, dodaje Dasak.

„Velika stabla akacije u afričkim ravnicama su približno iste starosti i sva su bila mladice kada se ova bolest pojavila, a divlje životinje masovno izumirale“, kaže Dasak. Na drugim mestima je još manje ispaše stvorilo prijemčivo stanište cece muvama, koje prenose parazite koji izazivaju bolest spavanja.

„Ovakve vrste ekoloških promena mogu da traju vekovima ili čak milenijumima“, smatra Dasak.

Zahvaljujući intenzivnom vakcinisanju, goveđa kuga je globalno iskorenjena 2011. godine.

Blagotvorni efekti virusa nisu toliko poznati, pogotovo među biljkama.

„Velika je nepoznanica šta virusi traže u divljini“, kaže Merilin Rosink, koja proučava virusnu ekologiju u biljkama na Univerzitetu Pensilvanija.

„Nikada nismo pronašli štetne efekte virusa u divljini“, dodaje.

Tako, na primer, biljci pronađenoj u geotermalnim zonama Jeloustoun parka treba gljiva kako bi mogla da raste u tako ekstremnoj sredini – a gljivi, pak, treba virus.

Sitne mrlje virusa na biljci koja daje kinou su veoma važne za njen opstanak. „Male mrlje virusa pomažu biljci da bude tolerantna na sušu, ali one ne izazivaju bolest.“

I profesor Satl je ubeđen da ,,virusi nisu naši neprijatelji“.

„Postoje nezgodni virusi koji mogu da vam naškode, ali je važno prepoznati da su virusi, kao i drugi mikrobi, integralni deo ekosistema“, zaključuje Satl.