Глава десятая. Вирусы мирового Океана

В заключительной главе речь пойдет о двух удивительных вирусологических открытиях: о вирусах Мирового океана и о гигантских вирусах.

Новости вирусологии XXI века

Хорошо известны вирусы, широко распространенные на суше. До морей и океанов дело не доходило. Предполагалось, что вирусы в них, возможно, и водятся, но как их обнаружить? Все классические методы вирусологии оказались для этого непригодны. Такая возможность появилась только после разработки суперсовременных молекулярных технологий, позволяющих определять фрагменты вирусных геномов в водной среде.

Открытие вирусов Мирового океана стало одним из самых грандиозных событий биологии. Потребовалось почти полвека, чтобы доказать, что вирусы в фантастическом количестве заселяют воды Мирового океана, составляя до 98% океанической биомассы! Они круглосуточно «работают», заражая организмы всех обитателей океанов — от китов до бактериопланктона, фитопланктона и микрозоопланктона — и размножаясь в них.

Число вирусов Мирового океана просто невозможно себе представить — оно многократно превышает численность всех живущих на суше и в воде существ. Установлено, что в 1 мл морской воды содержится до 250 млн вирусов, а суммарное их число достигает несколько квинтиллионов. Это в сотни тысяч раз больше, чем количество звезд на небе.

Рис. 10.1. Вирусы в Мировом океане

Вирусы Мирового океана отличаются неприхотливостью и высокой выживаемостью в неблагоприятных условиях. В организмах морских млекопитающих недавно были обнаружены болезнетворные парвовирусы, калицивирусы, герпесвирусы, аденовирусы, роль которых еще предстоит выяснить. Пока известно, что в 1988 и 2002 гг. тысячи тюленей погибли от вируса тюленьей чумки.

Основную массу вирусов океана составляют «пожиратели бактерий» (бактериофаги). Они играют важную роль, регулируя постоянный рост биомассы одноклеточных организмов, в энергетике и питании всех живых существ, обитающих в океане. Более того, они участвуют в формировании климата Земли и, очищая светящиеся водоросли, производят до 50% кислорода Земли!

Открытие вирусов Мирового океана и их роль в биосфере заставляют нас пересмотреть привычные представления о вирусах как только о врагах человечества.

Гигантские вирусы

Недавно была открыта группа гигантских вирусов, названных по ходу открытия мимивирусами, питовирусами, протавирусами, мамавирусами, мегавирусами, пандоравирусами. Их размер сопоставим с размером бактерий и составляет от 50 нм до 1,5 мкм. Это позволяет увидеть такие вирусы в обычном оптическом микроскопе. Долгое время гигантские вирусы принимали за бактерии, но, как оказалось, они, как все вирусы, имеют своих хозяев — амебы и морские водоросли, которых используют для воспроизводства своего потомства.

Первым открытым гигантским вирусом стал питовирус. Он был обнаружен в 2014 г. в образцах почвы, извлеченной из 30-метровой скважины в зоне вечной мерзлоты в Сибири. Предполагаемый возраст питовируса составляет ни много ни мало 40 тыс. лет. Поразительно, что, несмотря на столь солидный возраст, питовирусы сохранили жизнеспособность — их удалось оживить, заражая амеб. Исследуя природу гигантских вирусов, ученые обнаружили, что они, в отличие от своих обычных маленьких собратьев, содержат собственные белоксинтезирующие системы.

Предполагается, что гигантские вирусы — это предки современных вирусов, послужившие исходным «сырьем» для развития последующей клеточной жизни. Не исключено также, что они являются звеном между вирусами и бактериями.

Имеется и более радикальная точка зрения, согласно которой мимивирусы — это принципиально новая форма жизни, не относящаяся ни к вирусам, ни к бактериям.