მსოფლიოში კორონავირუსის პანდემია მძვინვარებს. უამრავი ქალაქი დაცარიელებულია და საზოგადოებაში ერთგვარი გაურკვევლობაა: როდემდე გაგრძელდება ასე ცხოვრება? სოციალური დისტანცირება და თვითიზოლაცია ჩვენ მდგომარეობაზე ნელ-ნელა კვალს ტოვებს.

რადგან ზოგ ჩვენგანს სახლის კომფორტში ყოფნის ფუფუნება აქვს, ღირს დავფიქრდეთ, როგორ მოვედით აქამდე? როგორ ხდება, რომ თვალით უხილავ ცილაში გახვეული ნუკლეინის მჟავა ამდენ ადამიანს კლავს და გლობალურ ეკონომიკას ანადგურებს?

ვირუსების წარმოშობის ისტორია სამეცნიერო საზოგადოებაში დავის საგანია. იმიტომ, რომ განსხვავებით, მაგალითად, ცხოველური წარმოშობის ძიებისგან, ვირუსები თავის არსებობის მანძილზე ადვილად შესამჩნევ (პალეონტოლოგიურ) კვალს არ ტოვებენ.

სხვა ცოცხალი ორგანიზმებისგან განსხვავებით, რომელთა ძვლები ან ნარჩენები შეიძლება მიწისქვეშ იყოს ჩამარხული, ვირუსები უბრალოდ ქვის გადატრიალებით ვერ მოძებნი. თუმცა კვლევითი მეთოდოლოგიის განვითარებასთან ერთად მეცნიერებმა შენიშნეს, რომ ვირუსი კვალს იმ გარემოზე ტოვებს, რომლის დახმარებითაც არსებობს — ცოცხალ ორგანიზმებზე.

ვირუსული ინფექციის კვალი ჩვენს დნმ-ში შეგვიძლია ვიპოვოთ. ჩვენივე გენომის კვლევით შეგვიძლია ვირუსების ევოლუციას დავაკვირდეთ და ვუპასუხოთ ერთ-ერთ მნიშვნელოვან შეკითხვას, რომელიც ხშირად მწვავე დისკუსიის საგანი: ცოცხალი ორგანიზმია თუ არა ვირუსი?

ვირუსის ანატომია მარტივია. ის ძირითადად ცილოვანი კაფსულისგან შედგება, აქ მისი გენეტიკური მასალაა მოთავსებული. ბევრი ცოცხალი ორგანიზმისგან განსხვავებით, ვირუსებს გამრავლებისთვის "მასპინძელი" ორგანიზმი სჭირდებათ.

ვირუსი აღწევს რაიმე ცოცხალი ორგანიზმის ურჯედში, სადაც ის უკავშირდება უჯრედის გამრავლების მექანიზმს და მასპინძელ უჯრედებთან ერთად მრავლდება.

ხანდახან, მასპინძელ უჯრედში ჩაშენებული ვირუსი, გამრავლებისას საკუთარი გენეტიკური ინფორმაციის ფრაგმენტებს ტოვებს, რომელიც გადამტანი ორგანიზმის განუყოფელი ნაწილი ხდება.

თუ ვირუსმა თავისი გენეტიკური მასალა მასპინძელი ორგანიზმის ისეთი ტიპის უჯრედში დატოვა, რომელიც სპერმმის ან კვერცხუჯრედის წარმოქმნაზეა პასუხისმგებელი, მაშინ ვირუსული გენომი, შესაძლოა, თაობიდან თაობას გადაეცეს.

ასეთი "ნარჩენი" გენომი ერთგვარი პალეონტოლოგიური ნამარხია — კვალი, რომელიც ვირუსმა თავისი აქტივობის მანძილზე დატოვა. ამ კვალის მიგნება და ვირუსის ევოლუციური ისტორიის განსაზღვრა კი შესაძლებელია.

ცნობილია, რომ ვირუსები ძალიან სწრაფად იცვლებიან. მაღალი ტემპით იცვლება მათი გენეტიკური აგებულებაც. გრიპზე აცრა ყოველწლიურად სწორედ ამიტომ არის რეკომენდებული. ერთი წლის წინანდელი გრიპის ვირუსი დღევანდელისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდება.

ამიტომ ვირუსული გენეტიკური მასალის ნამარხების ძიებით შეგვიძლია გავიგოთ, როგორ და რა სიხშირით იცვლება ამა თუ იმ ვირუსის გენეტიკური შემადგენლობა, ისევე, როგორც მისი მახასიათებლები. რამდენიმე ასეულ წელიწადში კი ვირუსის თავდაპირველი სახის ამოცნობა ერთი შეხედვით შეუძლებელიც არის ხოლმე.

მიუხედავად ამისა, როცა ვირუსის გენეტიკური მასაა მასპინძელი ორგანიზმის ნაწილი ხდება, ჩაშენებული ვირუსული ფრაგმენტი იმავე სიხშირით მუტირებს, როგორც მასპინძელი ორგანიზმი.

ცოცხალი ორგანიზმები, განსაკუთრებით კი ძუძუმწოვრები, ვირუსებთან შედარებით მუტაციებს ბევრად ნელა განიცდიან.

მაშ ვირუსული გენეტიკური მასალა, რომელიც მასპინძელ სხეულში ჩაშენდა დიდი ხნის მანძილზე, თაობების მონაცვლეობასთან ერთად, მეტ-ნაკლებად ხელშეუხებელი რჩება. რაც იმას გულისხმობს, რომ ვირუსული "ნამარხის" ასაკის დადგენა შეგვიძლია.

მკვლევრები სხვადასხვა ორგანიზმში არსებული ვირუსული "ნამარხების" დნმ-ის ფრაგმენტებს ერთმანეთს ადარებენ. ეს იგივე პროცესია, რასაც მკვლევრები ორი განსხვავებული ორგანიზმის წარმომავლობის დასადგენად იყენებენ:

თუ ორი ორგანიზმის გენეტიკურ მასალას შორის მნიშვნელოვანი თანხვედრაა, მაშინ მეტად ალბათურია, რომ მათ საერთო წინაპარი ჰყავდათ. მაგალითისთვის, ადამიანების და შიმპანზეების დნმ-ის 99% საზიაროა. ამის და ნამარხების გათვალისწინებით, შიმპანზეები და ჩვენ "ბიძაშვილები" გამოვდივართ.

იგივე მიდგომა ვირუსების შემთხვევაშიც ამართლებს. მაგალითად, მიიჩნეოდა, რომ ცირკოვირუსები (ძაღლის პათოგენი) დაახლოებით 500 წლის იყო. თუმცა ზემოხსენებული ანალიზის მეშვეობით გამომჟღავნდა, რომ ამ ვირუსის "ნამარხები" კატებშიც და ძაღლებშიც შეინიშნება (უფრო მეტიც, ვირუსის კვალი პანდებშიც კი შენიშნეს). ანუ ვირუსის ისტორია მინიმუმ იმ მომენტამდე მიდის, როცა ზემოხსენებული სახეობების "გაყოფა" მოხდა.

ახლა მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ცირკოვირუსი მინიმუმ 68 მილიონი წლის წინ, მეზოზოურ ერაში აღმოცენდა. ყველაზე ძველი ვირუსები კი ბევრად უფრო დიდი ხანია არსებობენ.

ბრაკოვირუსები, რომლებიც ბზიკებს აინფიცირებენ, დაახლოებით 310 მილიონი წლის აღმოცენდნენ. მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ ძუძუმწოვრების ვირუსები, სავარაუდოდ, 125-180 მილიონი წლის წინ უნდა გაჩენილიყვნენ.

ძუძუმწოვრების გენომში არსებული ერთ-ერთი თანმიმდევრობა, სახელად CGIN1 სავარაუდოდ უძველესი რეტროვირუსის დატოვებული ნამარხია. მიუხედავად იმისა, რომ მსგავსი ვირუსული ნარჩენები ჩვენ დნმ-ში ბევრს არაფერს აკეთებს და ხშირად უფუნქციოა, მიჩნეულია, რომ ჩვენი დნმ-ის 8% ვირუსული წარმოშობისაა.

ამ მიგნებების მიუხედავად, მეცნიერებს საბაბი აქვთ ივარაუდონ, რომ ვირუსებს ბევრად ხანგრძლივი ისტორია აქვთ. მიჩნეულია, რომ სიცოცხლის უმარტივესი ფორმები დედამიწაზე 3,77 მილიარდი წლის წინ აღმოცენდა. ბევრი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ ვირუსებიც სწორედ ამ დროს ან უფრო ადრეც კი გაჩნდნენ.

ვირუსების წარმოშობის რამდენიმე მოდელი არსებობს:

ერთ-ერთი თეორიის მიხედვით, რადგან ვირუსი უჯრედზე ბევრად მარტივი აღნაგობისაა, ის უჯრედულ სიცოცხლემდე აღმოცენდა. მეორე ვერსიის, "გაქცევის ჰიპოთეზის" მიხედვით, ვირუსები უჯრედების წარმოქმნის შემდეგ გაჩნდნენ.

"გაქცევის ჰიპოთეზის" მხარდამჭერები ამტკიცებენ, რომ ზოგი ერთუჯრედიანი ორგანიზმის დნმ-ის თვითგამრავლებადმა რეგიონმა ცილოვანი გარსის გაკეთება "მოახერხა" და დროთა განმავლობაში დამოუკიდებლად არსებობა დაიწყო.

მესამე, ყველაზე ახალი ჰიპოთეზა "გიგანტური ვირუსების" აღმოჩენას ეყრდნობა.

პირველი გიგანტური ვირუსი 2003 წელს აღმოაჩინეს და მას მიმივირუსი უწოდეს. იმიტომ, რომ სხვა ვირუსებისგან განსხვავებით, მიმივირუსი გარდა იმისა, რომ ძალიან დიდი ზომისაა, ის რაღაც გაგებით ბაქტერიებს ბაძავს.

მიმივირუსებს, სხვა ვირუსებისგან განსხვავებით, დნმ-ში ცილის მაკოდირებელი რეგიონები აქვთ. მოიაზრებოდა, რომ ვირუსებს ცილის სინთეზი არ შეუძლიათ, თუმცა ახალ აღმოჩენაზე დაყრდნობით, მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ როდესღაც ვირუსები უჯრედებს ჰგავდნენ და დამოუკიდებლად არსებობა შეეძლოთ.

დროთა განმავლობაში მიმივირუსებმა ერთუჯრედიანებთან სიმბიოტური ურთიერთობა ჩამოაყალიბეს, ეს ურთიერთობა კი შემდეგ ნელ-ნელა პარაზიტიზმად გადაიქა.

ზოგი მკვლევარი ამ მოსაზრებას დაუპირისპირდა. მათი მტკიცებით, ცილის მაკოდირებელი რეგიონები გიგანტური ვირუსების გენომში მასპინძელი ორგანიზმების დნმ-ის ნარჩენებია.

ვირუსების წარმომავლობა დავის ერთადერთი საგანი არ არის. მკლვევრებს შორის დისკუსია შემდეგი კითხვის გარშემოც მიმდინარეობს: ცოცხალია თუ არა ვირუსი?

სიცოცხლის სტანდარტული გაგება შემდეგია: იმისთვის, რომ ორგანიზმს ეწოდოს ცოცხალი, მას გამრავლება, დამოუკიდებლად არსებობა და უჯრედებს ან უჯრედს შიგნით სტაბილური გარემოს შენარჩუნება უნდა შეეძლოს.

ვირუსებს გამრავლება ნამდვილად შეუძლიათ, თუმცა დამოუკდებლად — არა. ამასთანავე მათ "შიდა გარემოს" კონტროლიც არ გამოსდით. შესაბამისად, ვირუსები სიცოცხლის მხოლოდ რამდენიმე კრიტერიუმს აკმაყოფილებენ.

ბევრისთვის ვირუსისთვის "ცოცხალის" ან "არაცოცხალის" დარქმევა მნიშვნელოვანი არაა. თუმცა, ბევრი მეცნიერი სიცოცხლის ხეზე ვირუსის ადგილს ეძებს.

როგორც არ უნდა იყოს, ერთი რამ ცხადია. ვირუსები არსებობენ და ხშირად ისინი ჩვენი განუყოფელი ნაწილებიც ხდებიან.