Evolutsioon mitte ainult ei kujundanud meie planeedi välimust tänapäeval, vaid see muudab maailma ka iga päev väikeses mahus. Ja kuigi te ei saa (tavaliselt) näha, kuidas organismid igapäevaselt arenevad, võib iga väikesemahuline evolutsiooniline sündmus meid kui liiki mõjutada. Juhtum: mikroobid, nagu bakterid ja viirused. Kuna nad arenevad nii kiiresti, pakuvad mikroobid pilgu sellele, kuidas evolutsioon toimub kiirenenud kiirusel ajajoon ja tuua näide selle kohta, kuidas evolutsioon võib inimeste tervist mõjutada, mõnikord ka katastroofiliselt mõju.
Kui teadlased on sajandeid uurinud mikroobide arengut, siis hiljuti teadlased avastas uudse evolutsioonitee, mis süvendab meie arusaama viiruste kohanemisest keskkond. Loe edasi, et saada lisateavet selle kohta, kuidas evolutsioon kujundab meie suhet mikroobidega, ja uute avastuste kohta, mis lisavad viiruse evolutsioonile uue keerukuse kihi.
Värskendus: mutatsioonide roll evolutsioonis
Kui bioloogiline mitmekesisus maa peal räägib tänapäeval evolutsiooni sügavatest mõjudest, siis evolutsioon toimub mikroskaalal juhuslike geneetiliste muutustega. Geneetiline mutatsioon, mis muudab saadud valku viisil, mis on kasulik organismi reproduktiivsele edule, näiteks energiatõhususe suurendamine või haiguskindluse suurendamine kandub suurema tõenäosusega edasi põlvest põlve põlvkond. Teiselt poolt, geneetilised mutatsioonid, mis muudavad saadud valku negatiivselt ja vähendavad an inimese paljunemisedu kandumine on vähem tõenäoline ja selle võib geenist järk-järgult välja jätta bassein.
Lihtsaim viis evolutsiooni toimimiseks on tänapäeval antimikroobne resistentsus. Bakterid ja viirused kuuluvad kõige kiiremini muteeruvate liikide hulka, kuna nad paljunevad ülikiiresti (eriti võrreldes inimestega). See tähendab, et nad saavad mõlemad kiiresti omandada mutatsioone ja kiiresti kasvada, mis võimendab kasulikke mutatsioone ja vähendab kahjulikke. Geneetilised mutatsioonid, mis tagavad antibiootikumiresistentsuse, pakuvad bakteritele tugevat reproduktiivset eelist näiteks neid, mistõttu on ülitugevate superbugide väljatöötamine selline rahvatervise probleem.
Niisiis, kuidas see kehtib viiruste kohta?
Samuti kasutavad viirused geneetilisi mutatsioone, et areneda ja säilitada võime nakatada peremeesrakke. Viirused nakatavad oma peremeesorganisme, tuvastades peremeesrakkude membraanides spetsiifilised retseptorid - retseptorid, mis võimaldavad neil rakku siseneda. Spetsiifilised peremeesorganismi identifitseerimisvalgud viirusel kinnituvad peremeesretseptoritele, näiteks võti sobituv lukk. Seejärel võib viirus siseneda rakku (nakatades peremeesorganismi) ja "kaaperdada" hostisüsteemi, et tekitada rohkem viirusi.
Viirused järgivad evolutsiooni standardseid "reegleid" ja geneetilised mutatsioonid võivad mõjutada nende võimet peremeest nakatada. Geneetiline mutatsioon, mis loob tõhusamad "võtmed", toob näiteks viirusele kasu. Teisest küljest võivad peremeeste "lukkude" geneetilised mutatsioonid viiruse lõpuks lukustada. Mõelge sellele nagu kassi ja hiire mäng: viirus soosib mutatsioone, mis võimaldavad tal mõjutada peremeesorganisme ja paljuneda tõhusamalt, samas kui peremees soosib mutatsioone, mis kaitsevad teda viiruse eest infektsioon.
Ehkki need evolutsiooni põhiprintsiibid pole uued, avastavad teadlased just nüüd kuidas paindlikud viirused võivad arendada parimat "võtit" uute hostide nakatamiseks.
Uus uurimistöö, avaldatud aastal Teadus 2018. aastal leidis, et viirused suudavad kohandada ka seda, kuidas nende geenid muutuvad valguks. Üldise paradigma "üks geen, üks valk" järgimise asemel leidsid teadlased, et viirused võivad oma ümbrusega kohaneda, luues samast geenist mitu erinevat valku. Teisisõnu võiksid viirused ühe geeni abil luua kaks täiesti erinevat "võtit", mis sobivad kahte peremees "lukku".
Mida need tulemused tähendavad?
Kuigi selle värskelt avastatud evolutsioonivormi täielikust mõjust on veel vara aru saada, võib see meid aidata mõista kõrvalmõjusid, mis tekivad siis, kui ühes liigis algav haigus võib hakata ilmnema teine. Kuna SARS, Ebola ja HIV algasid kõik ülekandena, on lihtne mõista, miks levivate nakkuste mõistmine on rahvatervise jaoks oluline.
Muidugi näitab see ka seda, et evolutsioon ei toimu ainult geneetilisel tasandil. Ja see äsja avastatud evolutsiooniline nähtus võib anda meile ülevaate sellest, kust mõned nakkushaigused tulid ja kuhu see väli kulgeb.