Споры биологов о том, что такое вирусы, живые это существа либо мертвое вещество, идут до сих пор. Энциклопедические словари неприкрыто признают: сейчас наука не совсем понимает природу этих созданий, не знает, как и откуда они появились.
Исследователи пока сходятся на том, что вирусы - особая форма материи. Считать их живыми как будто даёт возможность то, что в них содержатся органические молекулы, что у них есть свой геном, и они могут размножаться. Впрочем жить и размножаться они способны только внутри чужого организма, посторонней клетки. Вне её это достаточно легко мертвые инертные кристаллы, кучки молекул.
На данный момент открыто около двух тысяч видов вирусов. Предполагается. что это лишь весьма незначительная их часть. Вирусы непрерывно мутируют, откуда-то появляются новые их разновидности. зачастую вызывающие смертельно опасные заболевания типа коровьего бешенства, птичьего гриппа, лихорадки Эбола, СПИДа и прочих.
Эти безжалостные убийцы клеток кажутся настолько чуждыми всему земному, что многие изучающие их ученые весьма серьезно утверждают: вирусы явились на Землю из дальнего космоса. Действия их и правда похожи на эпизоды из фильмов ужасов о нападении представителей внеземной цивилизации. Чудовищного вида карлик впивается в гигантскую, ничего не подозревающую клетку, растворяет её оболочку и ввинчивает в нее «пружину»- своей ДНК. Данная -пружина задает клетке свою собственную программу, изменяя тем самым всю её работу. Несчастная пораженная клетка забывает о своих исконных обязанностях и начинает штамповать с полученной матрицы все новые и новые вирусы, несущие смерть соседним клеткам.
Представители одной из разновидностей вирусов - бактериофаги (пожиратели бактерий) - даже внешне похожи на космический модуль, сделаный для высадки на чужую планету с целью взятия проб грунта. Бактериофаг выпускает своеобразные «стойки опоры», которыми намертво прикрепляется к жертве, а после этого вонзает в нее свой бур.
Еда вирусам не нужна. Они не потребляют и не усваивают её. Как признают исследователи, по своему устройству вирусы более похожи на примитивные механизмы, которые преследуют одну-единственную цель: искать живые клетки и встраиваться в них. Но кем, когда и для чего поставлена перед ними такая задача? Специалисты не решаются даже задуматься над этим вопросом.
В 2008 году доктор геолого-минералогических наук С. Жмур предложил собственную гипотезу возникновения жизни на Земле. По его мнению, главным предком всего живого были не клетки, и даже не бактерии, а вирусы, которые зародились в околосолнечном пространстве около пяти миллиардов лет назад.
После вспышки некоей сверхновой звезды были выброшены в пространство огромные массы звездного вещества, из которого впоследствии сформировалось газопылевое облако, а из него затем - планеты Солнечной системы. Высокая температура этого вещества способствовала образованию в нем цианидов - химических элементов, представляющих собой основу для создания простейших углеводородов. Следующий этап состоял в появлении на основе углеводородов белков-ферментов и белков-пептидов, которые после чего привели к синтезу молекул нуклеиновых кислот. А это, в свою очередь, позволило образоваться РНК и ДНК, «создавших» для своей защиты от вредных внешних воздействий пептидную оболочку. Так возникла структура, представляющая собой не что иное, как знакомый нам вирус.
Получается, что пять миллиардов лет назад газопылевое облако будущей Солнечной системы было не мертвой материей, а субстанцией, насыщенной простейшими вирусами (вспомним о следах микроорганизмов в лунном грунте и метеоритах возрастом четыре с половиной миллиарда лет!). Впоследствии из нее сформировались Земля и прочие планеты, в которых зародыши жизни в виде вирусов уже первоначально содержались.
Дальнейшая эволюция вирусов на Земле шла благодаря воде, которая проникала в них сквозь пептидную оболочку. Некоторые виды вирусов разбухали, у них формировалась протоплазма, усложнялся их генетический аппарат. Все это привело к делению и. в конечном счете, - появлению полноценной клетки-бактерии, положившей начало жизни на планете.
Жмур не исключает возможности и ещё более древнего происхождения вирусов. Они были способны возникнуть в веществе, образовавшемся сразу после Большого взрыва. А из этого следует, возраст этих микроскопических созданий почти равен возрасту Вселенной. Т.е., получается, в космосе повсюду разлита единая живая субстанция, способная породить жизнь на любом подходящем для нее небесном теле.
Некоторые ученые идут ещё дальше, полагая, что вирусы - это искусственно созданные кем-то биороботы, которые миллиарды лет назад попали на Землю наряду с органическими зародышами. Цель вирусов-биороботов заключалась в обслуживании этих зародышей. Российский ученый М. Дарьяненко предполагает, что вирусы-биороботы призваны были обеспечивать необходимый ход эволюции, соединяясь в определенной последовательности с клетками живых организмов и вводя в них нужные программы ДНК. Но за миллионы лет их деятельности что-то дало сбой, и вирусы из слуг клеток превратились в их убийц. Не исключено, что вирусы-биороботы решили: жизнь на Земле пошла не по тому сценарию, который предписывается ей программой. И эксперимент нужно свернуть, очистив планету для новых опытов.
Вопрос о происхождении вирусов на взгляд большинства исследователей все же не является первостепенным. Главное - это понять, что же такое вирусы, как с ними сосуществовать, как бороться. Мы узнали о вирусах недавно - всего 100 лет назад, а реально трудиться с ними научились лишь в середине минувшего века.
Совсем недавно биологи полагали, что обнаружили, наконец, закономерности в строении вирусов и механизме их действия. Но прозрение наступило в 1992 году, когда в амебе, выловленной в воде одного промышленного резервуара в Англии, нашли удивительный, ни на что не похожий объект. Диаметром он крупнее известных вирусов в 40 раз, но бактерией не является. Биологи признали его вирусом, назвав мими - из-за его мимикрии, либо маскировки под бактерию.
Человеку приблизительно два миллиона лет. Возраст вирусов, по всем прикидкам, исчисляется миллиардами лет. Причем существовать в "законсервированном» состоянии они могут бесконечно долго. По сути вирусы бессмертны. Расшифровка нашего генома показала, что в нем полно остатков древних вирусов. Они занимают почти 10 процентов генома человека. Для чего эти остатки там присутствуют - пока неизвестно. Подобные вопросы наука стала обсуждать только в самые последние годы.
«Человеческая цивилизация за свою историю знавала такие заболевания, вызванные вирусами, которые уносили миллионы жизней, - говорит Роберт Шоуп, директор Йельской вирусной лаборатории. - Зачастую казалось, что человечество стоит на грани полного уничтожения. Но всякий раз все обходилось более менее благополучно. Вирусы отступали. Случайно ли это? Либо так было запрограммировано с самого начала, с момента появления жизни на Земле?»
Все программное обеспечение можно условно подразделить на полезное и вредоносное. Во втором случае речь, конечно же, идет о компьютерных вирусах, первые из которых появились еще в 70-80-х годах прошлого века. С тех пор эти программы-вредители очень сильно эволюционировали, но даже сейчас они имеют много общих черт со своими прародителями.
Как вы, возможно, догадались, эта статья посвящена истории компьютерных вирусов. Так, вы узнаете, кто придумал эти злосчастные программы и какой путь они прошли с момента своего становления по сегодняшний день.
История названия
Начать стоит с того, почему вообще вирусы были названы именно так, а не как-либо иначе. Ведь можно же было придумать название, больше связанное с компьютерной тематикой. А все дело в том, что эти программы очень схожи по способу своего распространения с биологическими вирусами. Как одни, так и другие постоянно репродуцируют себя, постепенно захватывая все новые и новые участки организма. Более того, и компьютерные, и не ограничиваются одним носителем, а постоянно заражают все большее количество жертв.
К сожалению, точно неизвестно, кто является автором этого устоявшегося термина. Правда, многие эксперты утверждают, что словосочетание "компьютерный вирус" первым употребил писатель-фантаст Грегори Бенфорд. В его произведении «Человек в шрамах», написанном в 1970 году, именно вирусом называется программа, наносящая вред компьютерам.
Теория
Если говорить о появлении различных новых технологий, то, как это часто бывает, сначала зарождается теория, и лишь потом дело доходит до практики. Вирусы не стали исключением из этого правила.
Еще в 1949 году американский математик Джон фон Нейман читал курс о сложных автоматических устройствах. Затем, уже в 1951 году, он издал научный труд, названный «Теория самовоспроизводящихся устройств», где подробно была описана возможность создания компьютерной программы, обладающей способностью к самокопированию.
Много позже, в 1972 году, Вейт Ризак развил теорию американца. Он подробно описал механизм работы полноценного приложения, по сути являвшегося вирусом, для системы Siemens 4004/35. Ну и, наконец, в 1980 году Юрген Краус, будучи выпускником Дортмундского университета, впервые сравнил такую программу с биологической инфекцией.
Конечно же, все описанное выше оказало огромное влияние на историю компьютерных вирусов. Но, как вы могли заметить, все труды ученых были посвящены исключительно безвредным программам, способным к самовоспроизведению.
От теории к практике
Вдохновившись трудами Джона сотрудники Bell Laboratories решили испытать его теории на практике. Они создали игру для 7090. Проект получил название Darwin.
Суть этой игрушки заключалась в том, что некоторое количество ассемблерных программ (они были названы организмами) помещалось в память компьютера. При этом организмы были примерно поровну разделены между двумя игроками. Затем программы начинали процесс самокопирования, поглощая как дисковое пространство, так и вражеские организмы. Соответственно, победителем считался тот игрок, чьи «подопечные» полностью поглощали всю отведенную память, уничтожая при этом организмы оппонента.
Как видите, механизм работы Darwin весьма схож с современными вредоносными программами. Даже несмотря на то что игра фактически не влияла на какие-либо функции компьютера, именно она считается прототипом всех вирусов.
Creeper и Reaper
На волне успеха Darwin разработчики начали создавать все больше приложений с похожим функционалом, но отдельно среди них стоит выделить Creeper. Это экспериментальный вирус, появление которого датировано 1970 годом. Программа заражала компьютеры DEC PDP-10, находящиеся под управлением операционной системы Tenex, и выводила на их экраны сообщение: I`m the creeper! Catch me if you can («Я Creeper! Поймай меня, если сможешь!»). Несмотря на такое поведение, приложение так и не вышло за пределы тестового стенда, поэтому оно и не считается первым компьютерным вирусом.
Что более интересно, так это программа Reaper, сделанная все той же группой разработчиков. Как ни странно, это была единственная задача которой заключалась в том, чтобы найти и уничтожить Creeper. И надо сказать, что она успешно с этим справлялась. С тех пор, конечно, утекло много времени, но именно Creeper и Reaper положили начало извечной борьбе вирусов и антивирусов. Что же было дальше?
С наступлением 1980-х годов началась эра развития персональных компьютеров, а также дискет в качестве носителей информации. Это то самое время, когда появился первый компьютерный вирус. Так, 15-летний школьник Ричард Скрента разработал в 1981 году программу для Apple II, способную поражать операционную систему DOS, загружающуюся с дискеты. Вирус получил название Elk Cloner и, что очень важно, он мог копировать себя на «здоровые» носители, путешествуя таким образом с одного компьютера на другой.
В принципе, программа не сильно вредила ПК. Вирус для Apple II лишь выводил на экран компьютера сообщение. Написано оно было в стихотворной форме. Однако Elk Cloner был для пользователей неприятной неожиданностью. Ведь ни с чем подобным они до этого не сталкивались. Кроме того, программе удалось заразить немало компьютеров, что по меркам того времени вполне сошло за первую вирусную эпидемию.
Brain
Следующее важное событие случилось в 1986 году. Программисты Амджад и Базит Алви создали первый компьютерный вирус для систем IBM, который был назван Brain. По словам самих разработчиков, они хотели при помощи своего детища наказать местных пиратов, но ситуация вышла у них из-под контроля. Верить им или нет - это уже личное дело каждого.
Компьютерный вирус Brain вырвался далеко за пределы Пакистана, а именно там жили его создатели, и успел навредить десяткам тысяч пользователей. Только в США от него пострадали 20 тысяч компьютеров. Конечно же, сейчас это звучит не слишком угрожающе, но тогда приравнивалось к эпидемии мирового масштаба.
Закат эры дискет
Время шло, технологии развивались, и эра дискет постепенно стала клониться к своему закату. Вместе с этим широкую популярность обрел Интернет, благодаря которому пользователи начали обмениваться информацией друг с другом. Несомненно, все это очень положительные моменты, но именно из-за них компьютерные вирусы стали гораздо опаснее.
На сегодняшний день развились настолько, что могут распространяться с ужасающей скоростью. Всего за несколько часов тот или иной вирус способен поразить миллионы компьютеров, нарушив работу даже государственных учреждений и крупных компаний. Что уж говорить о простых пользователях. Более того, сформировалось несколько различных типов вирусов, каждый из которых имеет свои особенности. О них и пойдет речь ниже.
"Черви"
Эти вредоносные программы отличаются возможностью самостоятельного распространения. Для этого они используют уязвимость приложений, поражая их как через локальные, так и через глобальные сети (Интернет). Теоретически "червь" может заразить все существующие в мире компьютеры за 15 минут, но, к счастью, в реальности это невозможно.
Первым и одним из самых известных представителей данного типа вирусов является так называемый Morris worm. Он был создан в 1988 году и в кратчайшие сроки успел заразить около 6200 компьютеров, что тогда соответствовало примерно 10% всех ПК, подключенных к Интернету.
Трояны
Что касается троянов, то они, в отличие от тех же "червей", не могут распространяться самостоятельно. Эти вирусы попадают на компьютер вследствие определенных действий самих пользователей. К примеру, вы можете установить легальную и безвредную на первый взгляд программу, но под ее видом будет скрываться вредоносное ПО.
Заразив компьютер, троян начинает выполнять всяческие несанкционированные действия. Так, он может собирать информацию, в том числе и пароли, или же просто использовать ресурсы системы для каких-либо неблаговидных целей.
Первым представителем данного типа вирусов считается AIDS, бушевавший в 1989 году. Тогда он распространялся на дискетах, подменял собой файл AUTOEXEC.BAT и начинал подсчитывать количество загрузок системы. Как только это число достигало 90, троян шифровал имена всех файлов на диске C, что делало невозможным использование ОС. Человеку, соответственно, предлагалось заплатить за то, чтобы вновь получить доступ к своей информации.
Полиморфы
Они выделяются тем, что имеют повышенный уровень защиты от обнаружения антивирусными утилитами. Проще говоря, эти вирусы, благодаря особой технике программирования, используемой при их создании, могут долго оставаться незамеченными, нанося вред системе. Первый из известных полиморфов сравнительно «молодой». Он появился в 1990 году и получил название Chameleon, а его создателем является Марк Вашбурн.
Стелс-вирусы
Стелс-вирусы, на первый взгляд, очень похожи на полиморфы. Они точно так же скрывают свое присутствие на компьютере, однако используют для этого несколько другие методы. Стелс-вирусы перехватывают обращения антивирусных программ к операционный системе, исключая тем самым возможность своего обнаружения. Первым представителем этого семейства считается программа Frodo, разработанная в Израиле в конце 1989 года, однако дебютное использование состоялось уже в 1990 году.
Немного о защите
Пока развивались вирусы, антивирусы, являющиеся лучшим средством борьбы с ними, тоже не стояли на месте. Так, помимо уже упомянутого Reaper, периодически появлялись утилиты, сделанные для защиты от нежелательного ПО. Правда, вплоть до 1981 года вирусы не представляли серьезной угрозы, поэтому и необходимости как-то противостоять им не было.
Если говорить об антивирусах в современном понимании этого термина, то первый из них начал применяться в 1985 году. Программа называлась DRProtect и предотвращала все сторонние действия, связанные с BIOS, перезапуская компьютер в случае их обнаружения.
Тем не менее разработчики вредоносного ПО постепенно научились обходить защиту, предоставляемую примитивными антивирусами того времени. Спасти ситуацию удалось лишь в 1992 году благодаря программе Евгения Касперского. В нее был встроен эмулятор системного кода, который с некоторыми изменениями используется в антивирусах и по сей день.
Кому это нужно?
Логично, что разработчики вирусов, создавая их, преследуют какие-то конкретные цели. Только вот намерения у них могут быть самыми разными, начиная от порчи оборудования конкурентов и заканчивая желанием похитить чужие денежные средства. Нередко во время атак на крупные компании жертвами вирусных эпидемий становятся самые обычные пользователи, ведь они в меньшей мере могут от них защититься.
Как бы там ни было, вы должны быть готовы к таким ситуациям. Всегда обновляйте антивирус до актуальной версии, и вы сведете вероятность заражения вашего компьютера к минимуму.
Вирусы – причина инфекционных заболеваний и эпидемий. Такие же древние как жизнь. Их называют причиной эволюции и «орудием бога», они «создали» человека, но могут и уничтожить его. Особенно если их использовать как оружие.
Возникновение
Вирусы вездесущи. Они способны выживать как в глубинах океана, так и на высоте птичьего полета. Им не препятствует ни высокая, ни холодная температура. Для существования им нужно только одно условие – чужая жизнь. И это вовсе не обязательно должен быть человек или животное, достаточно и одной клетки, бактерии, или даже другого вируса, где инфекционный агент сможет размножаться.
При этом ни одна из вышеперечисленных гипотез неприменима для всех известных человеку вирусов. И все же, исходя из состава некоторых вирусных организмов, ученые предполагают, что вирусы – одни из самых древнейших организмов, зародившихся на земле. Горькая «шутка природы» - как только зародилась жизнь, появилась и смерть.
Главный двигатель эволюции
И все же, некоторые ученые видят в вирусах не бомбу замедленного действия, а главный двигатель эволюции. Согласно, так называемой, «вирусологической теории эволюции», если бы не вирусы, животный мир так бы и остался на уровне одноклеточных особей. Заслуга их в том, что заражая один организм, скажем, растительный, вирус заимствует у него гены и переносит его к следующим живым организмам при контакте. А последние уже приспосабливают их для собственных целей. Так, благодаря вирусным инфекциям, млекопитающие обзавелись временным органом плацентой, который забирает полезные вещества из материнского организма и передает зародышу. Иными словами, именно благодаря вирусам человек, многие млекопитающие и рыбы обзавелись возможностью деторождения.
По словам ученых, то, что было создано в природе и хорошо работало, уже никогда не исчезнет. Например, ген гемоглобина, который когда-то появился у динозавров, передался с помощью вирусов растениям, насекомым, животным и, наконец, человеку. И служит он совершенно разным целям: у человека и животных для переноса кислорода, у растений – это транспортный белок в корнях.
Ретровирус-орудие бога
Среди вирусов наиболее опасный для человека, так называемый, ретровирус, который заражает преимущественно позвоночных. Это единственный вирус, который обладает способностью переносить свою информацию с РНК на ДНК и обратно. Верующие ученые окрестили его «орудием Бога», поскольку именно ретровирус был главной действующей силой в «вирусной эволюции».
По иронии судьбы, именно ретровирус является причиной многих хронических, неизлечимых и часто смертельных заболеваний человека. Печально известный ВИЧ – тоже принадлежит к этому роду организмов. Также к «заслугам» ретровирусов относят и множество случаев возникновения рака.
Горячие точки планеты
Несмотря на то, что вирус, смертельный для человека, может появиться когда угодно и где угодно, на Земле есть особые области с «благоприятной» средой для его распространения. И недавно ученым удалось составить карту «горячих точек» планеты, где стоит ждать появление новой «чумы». В основном, это зоны с влажным тропическим климатом: устье реки Нигер в Африке, Юго-Восточная Азия, Индостан. Ситуация может усугубиться еще из-за того, что именно в этих районах фактически не практикуется первичная индикация, идентификация вирусов и разработка каких-либо методов воздействия на них.
Кстати, на территории России тоже оказалась одна опасная точка – дальневосточные районы, которые всегда были очагом возникновения многих заболеваний, в особенности тех, что переносятся с помощью насекомых. По мнению исследователей, Россию вообще нельзя назвать безопасным в отношении вирусов районом. Отсутствие горячих точек на территории нашей страны пока что всего лишь результат того, что Россия в данном отношении не изучена.
Пандемия – пляска смерти
Если человек всегда окружен смертельными вирусами, то, как тогда объяснить очередность эпидемий? По мнению ученых, причины пандемий могут быть совершенно разными: это мутирующий вирус, от которого иммунитет человека не успел выработать «средство», появление инфекции в обществе, долгое время от нее изолированном. Кстати, европейские колонисты часто становились причиной массовых заболеваний среди коренного населения завоеванных территорий, поскольку оказались более устойчивыми ко многим вирусом, нежели индейцы и негроиды.
Другой неизменной причиной возникновения крупнейших пандемий в истории человечества являются физические и климатические изменения. Так, пресловутой «черной смерти» - бубонной и легочной чумой, скосившей большую часть населения средневековой Европы (около 60 миллионов человек) предшествовали глобальные климатические катаклизмы. В Европе, в результате извержения Этны в 1333 году, погода отличалась теплотой и сыростью. За несколько лет до начала великого бедствия по Франции и Германии прошли сильные дожди и наводнения, сопровождающиеся неурожаем, нашествием саранчи и мором скота. Подобные экологические условия создали благоприятную атмосферу для жизнедеятельности опасного вируса, а свирепствовавший голод привел полчища грызунов – распространителей заболевания, поближе к жилищу людей.
Разумеется, подобные процессы не могут не вызывать опасения у вирусологов. XX-XXI века уже показали себя «климатически нестабильными». Извержения вулканов, крупнейшие наводнения, землетрясения, климатические скачки и, наконец, угроза глобального потепления – все это создает идеальные условия для возникновения новой пандемии. И вирусная активность это доказывает: за последние 65 лет количество новых и мутирующих вирусов, поражающих человека, выросла в 4 раза.
Оружие массового поражения
Эпидемии унесли больше человеческих жизней, чем все другие природные явления. Больше, чем войны. Пандемии чумы, тифа, оспы и холеры опустошали целые территории, уносили миллионы жизней. Подобная «победоносная» статистика не могла не породить идею об использовании вирусов в качестве биологического оружия. И, несмотря на международную конвенцию 1972 года о запрещении разработки, производства и накопления биологического оружия, возможность искусственно вызванной эпидемии на сегодняшний день вызывает опасения даже у экспертов.
И они не беспочвенны. Так, например, вирус оспы, который на сегодняшний день считается уничтоженным в естественной среде, до сих пор хранится в лабораториях России и США. При этом, несмотря на наличие вакцины, большая часть населения земли не привита, поскольку вакцина характерна тяжелыми последствиями. В последние годы до официально объявленного искоренения вируса больше людей заболели из-за вакцины, чем от вируса.
Происхождение вирусов
Жан Эффель в своей книге "Сотворение мира" утверждает, что вирусы созданы дьяволом. Нельзя не признать, что для этой точки зрения есть все основания.
Говоря всерьез, вопрос о том, как возникли вирусы, далек от разрешения и, возможно, никогда не будет решен. Очевидно одно – вирусы не могли возникнуть раньше, чем клетка, в которой они только и могут размножаться. Таким образом, вирусы нельзя считать простейшими формами жизни, от которых пошли ее более продвинутые формы.
Поэтому более популярна теория происхождения вирусов не от клетки в целом, а из ее генетических элементов, прежде всего из хромосомной ДНК.
Согласно этой гипотезе, вирусы возникли из структур, предназначенных для переноса генов из одной клетки в другую. Какие есть основания у этой гипотезы?
Гены любого живого организма подвержены непрерывному изменению. Такие изменения возникают как из–за точечных замен одного нуклеотида на другой, так и при перемещении по геному довольно крупных кусков генетического материала.
Разнообразные мобильные генетические элементы переносят гены из одного участка хромосомы в другой и из одной хромосомы в другую, постоянно создавая новые генетические комбинации и видоизменяя проявления генов, по соседству с которыми они временно расположились. Такие элементы широко распространены и у бактерий, и у высших организмов. За свою уникальную способность они весьма образно названы "прыгающими генами". Их деятельность ограничена данной клеткой, точнее, ее ядром, но почему надо непременно оставаться внутри клетки? Почему не попытаться проникнуть в соседнюю клетку? Почему – может быть и так – не предложить соседке К&кую–то вдруг возникшую выгодную комбинацию – да хотя бы из альтруистических соображений: мы же все одна семья. Иными словами, идея превращения внутриклеточного мобильного генетического элемента в межклеточный просто носилась в воздухе, и в какой–то момент, после длительной обкатки, путем проб и ошибок, была наконец реализована. Научиться после этого перемещаться между организмами было уже делом техники.
Сразу ли так было задумано, или в какой–то момент фрагмент генетического материала, предназначенный для отправки на экспорт, вышел из–под контроля и на свой страх и риск пустился в автономное плавание, то есть превратился в полноценный вирус, способный к размножению – кто теперь может ответить на этот вопрос! Как бы там ни было, вирус возник и зажил отныне самостоятельной жизнью, по собственным законам, у него началась его собственная история.
Кстати, подвижные генетические элементы высших организмов имеют много общего с эндогенными ретровирусами. Может быть, последние являются постоянным резервом для образования мобильных генетических элементов, пока еще не обладающих способностью к образованию полноценных вирусных частиц. У бактерий широко распространены так называемые плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые способны к автономному размножению внутри бактериальной клетки и переходу из одной клетки в другую при клеточном контакте. Плазмиды определяют много самых разнообразных признаков, например, устойчивость к антибиотикам, и способны быстро распространяться среди бактерий. Заманчиво рассматривать умеренные фаги как фрагменты бактериального генома, которые приобрели способность не только к независимому размножению, но и к построению вирионов.
Такие элементы "в экспортном исполнении" могли образовываться из разных источников, отчего различные группы вирусов имеют мало общего в строении и свойствах. Они возникали, а, весьма вероятно, возникают и в настоящее время в огромном избытке. В результате исходного материала, который в принципе способен стать вирусом, оказывается более чем достаточно.
Но даже если образования вирусов из генетических элементов клетки в настоящее время уже почему–то не происходит, имеющегося материала вполне достаточно для того, чтобы постоянно возникали новые виды вирусов. Сколько детей у человека? А у вируса иммунодефицита человека только за одни сутки образуется несколько миллиардов дочерних вирусных частиц. И пусть другие вирусы далеко не столь плодовиты и более консервативны, все же скорость их размножения и темпы изменчивости таковы, что обеспечивают вирусам не просто непотопляемость, но постоянную возможность образования все новых и новых форм. Поэтому вирусы неистребимы; пока на земле существует жизнь, они останутся нашими хотя и нежелательными, но непременными спутниками.
Из книги Энциклопедия безопасности автора Громов В И4. ЗАЩИТА ОТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВИРУСОВ Компьютерный вирус - это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам (т. е. «заражать» их), а также выполнять различные нежелательные действия на компьютере. Программа,
Из книги Тайны драгоценных камней автора Старцев Руслан ВладимировичПроисхождение Для начала стоит отметить хоть и не историческую, но от этого не менее интересную вещь. Оказывается, из всей россыпи драгоценных камней можно найти тот, который в минералогии считается «родным братцем» рубина. Это сапфир.Читатель, наверное, удивится: что
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автораПроисхождение Жемчуг относится к камням, которые образуются в процессе жизнедеятельности организма моллюска, а точнее сказать - его биохимическими реакциями, связанными с этой жизнедеятельностью. Это скорее всего не камень, а продукт, выработанный в результате
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий ПавловичПроисхождение В течение многих веков люди пытались разгадать тайну происхождения янтаря. Еще ученые античных времен заметили, что он обладает свойствами, присущими обычной древесной смоле.Первые, довольно наивные представления относительно происхождения янтаря
Из книги Я познаю мир. Вирусы и болезни автора Чирков С. Н.Происхождение Практически все месторождения нефрита связаны с внедрением магматической породы в змеевик, но их образование происходит по другую сторону контакта. Когда происходит внедрение магматической породы в змеевик, то холодный серпентин нагревается, при этом
Из книги Компьютерные террористы [Новейшие технологии на службе преступного мира] автора Ревяко Татьяна Ивановна Из книги Как я устроен автора Романовская Диана Из книги автора Из книги автораНуклеиновые кислоты вирусов Молекулы нуклеиновых кислот состоят из отдельных звеньев – нуклеотидов, соединенных между собой в длинные нити. В зависимости от структуры нуклеотидов, из которых они состоят, нуклеиновые кислоты бывают двух типов: дезоксирибонуклеиновая
Из книги автораКак человек способствует распространению вирусов Чаще всего это происходит при вегетативном размножении растений. В зараженном материнском растении все органы, служащие для вегетативного размножения (клубни, луковицы, побеги, черенки, привои), как правило, заражены
Из книги автора Из книги автораА можно как–нибудь избавиться от вирусов? Коль скоро стало очевидным, что вирусные болезни наносят ощутимый ущерб растениеводству, возник естественный вопрос: нельзя ли как–то вылечить заболевшие растения? Если само растение неспособно избавиться от угнетающих его
Из книги автораРаздел II. Разработчики вирусов Действие равно противодействию - этот закон Ньютона мы помним еще со школы. Наверное, потому, что он вдруг оказывается справедливым не только для механики, а даже для информатики. Массовое внедрение персональных компьютеров принесло с
Из книги автора«Рождение» вирусов История компьютерного вируса, как правило, это сведения о месте и времени создания (первого обнаружения) вируса; информация о личности создателя (если это достоверно известно); предполагаемые «родственные» связи вируса; сведения, полученные из
Из книги автораПровайдеры против вирусов Много хлопот доставляет провайдерам Internet почтовый хлам (spam), в огромных количествах пересылаемый по Сети. Но существует проблема и посерьезнее - это вирусописатели, анонимно рассылающие вирусы в e-mail и сеющие свои ядовитые семена в
Из книги автораАтака вирусов Дело было так. На меня напали вирусы – маленькие вредные и коварные существа. Они похожи на пауков, только очень, очень мелких: меньше пылинок. Их можно увидеть лишь в мощнейший микроскоп. Целая армия вирусов с тысячами бойцов проникла в мой нос. И,
Недавно, мы получили письмо из Владивостока, полное отчаяния, в котором целая семья начиная с бабушки и заканчивая маленькими Настей и Костей уже несколько месяцев практически не выходят из больниц по причине кишечной инфекции, вызванной вирусами. Никакие нифуроксазиды, энтеросгели, смекты, регидроны и прочие препараты, включая капельницы, не решают проблемы. Сильная рвота, высокая температура, мышечные и головные боли, воспаление носоглотки, слезоточивость, светобоязнь, судороги, боли в сердце, учащенный пульс, слабость, сонливость, понос все это буквально преследует и не отпускают эту семью уже длительное время. Мы стали для этих людей буквально последней надеждой, особенно после того, когда их дальний родственник из Москвы с похожими симптомами вылечился у нас в течении одного месяца. Люди были поражены тем, что «живым травам » удалось справиться с вирусом!
Однако в последние годы отчетливо прослеживаются тенденции появления новых болезней, либо «старые » болезни изменяются настолько, что необходимо тщательнейшим образом совершенствовать и модернизировать свою рецептуру и схемы лечения, например, как в случае с MRSA - резистентным золотистым стафилококком . Предлагаемая Вашему вниманию статья, возможно, даст ответ о причинах появления новых болезней и вирусов.
В середине апреля 2009 года, образцы вирусов от двух детей из калифорнии, страдающих от гриппа, прибыли в Центр по контролю и профилактике заболеваний в Атланту(США) для дальнейшего исследования. Врачам показалось «нечто», что не вязалось с нормальными представлениями о тех конкретных штаммов гриппа, которые они уже знали и имели. После тщательного изучения и наблюдения был обнаружен вирус, у которого был уникальный генетический код, отличный от любого известного вируса человеческого гриппа. Это было совершенно новое открытие для науки.
Но одновременно это событие ознаменовало начало пандемии свиного гриппа 2009 года. Вирус, который, возможно, начал заражать людей сначала в Мексике, распространился по всему миру, заражая миллионы людей и убивая тысячи. Пандемия завершилась к концу августа 2010 года.
Вирусом - убийцей стал новый штамм H1N1, вирус гриппа, участвующий в 1918 году Испанский пандемии гриппа, в результате которой погибли от 30 до 50 миллионов человек во всем мире, больше, чем умерло во время Первой мировой войны, или 2,7-5,3 % населения Земли.
Больницы скорой медицинской помощи во время эпидемии гриппа 1918.
Появление нового H1N1 в 2009 году было своего рода напоминанием людям, что, несмотря на прогресс в лечении инфекционных заболеваний в последние десятилетия, надвигающаяся тень смертельных пандемий сохраняется.
Каждое появлением очередного таинственного вируса вызывает беспокойство и озабоченность ученых: как-то в 2002 году
Люди на улице носят маски из-за вспышки свиного гриппа.
ТОРС (атипичная пневмония) в китайской провинции Гуандун, или в 2009 году свиной грипп инфицировавший многих людей в Мексике и распространившийся по всему миру, или уже совсем недавно - 2012 год Мерс-CoV (ближневосточный респираторный синдром - вирусная респираторная инфекция, которая возникла вокруг Аравийского полуострова и убили половину из тех людей, кто заразился ею; из-за этого, а также на фоне роста числа смертей, был отправлен в отставку министр здравоохранения Саудовской Аравии).
Эта 3-D модель иллюстрирует общий вирус гриппа (существуют различные виды). Сезонные, респираторные инфекции, грипп отвечает за три-пять миллионов случаев тяжелой болезни и примерно 250000 до 500000 смертей, по данным Всемирной организации здравоохранения.
Каждый раз при появлении очередного таинственного вируса на ум исследователям приходят одни и те же вопросы: это именно тот вирус, который вызовет следующую пандемию? Будет ли способно человечество остановить его?
Но теперь, к уже существующим вызовам, добавляются новые угрожающие тенденции. Это новейшие демографические прогнозы ООН, согласно которым население в мире достигнет 9,6 млрд человек к середине века, и 11 млрд к 2100 году.
Одиннадцать миллиардов человек. Такое количество людей согласно предварительной оценки Организации Объединенных Наций могут жить на Земле к концу этого века. Это на 4 млрд людей больше, чем живут сегодня. Это ошеломляющее количество по сравнению с всего лишь 2,5 миллиарда человек, которые жили в 1950 году. Эти 11 млрд. людей будут оставлять огромный «отпечаток» на Земле: все они должны есть, у них должно быть достаточно питьевой воды; все образующиеся отходы их жизнедеятельности могут потенциально способствовать распространению заболеваний; они могут повлиять на уже изменяющийся климат планеты и на многие виды животных и растений Земли.
Огромное количество людей, их взаимодействие с животными и разными экосистемами, увеличение международной торговли и путешествий, все эти факторы изменят жизнь человечества, которое постоянно сталкивается с проблемами профилактики и борьбой от эпидемий. И это не книжная теория. В действительности, беспрецедентный рост человеческой популяции во второй половине прошлого века – растущей с 2,5 млрд. до 6 млрд. – вызвал изменения, в том числе, связанные с появлением новых инфекций. Исследователи установили связь между риском пандемии и плотностью населения.
Изучая вспышки эпидемий с середины 20-го века, ученые обнаружили, что скорость возникновения заболеваний, вызванных патогенными микроорганизмами новыми для человека, никак не связана с прогрессом в методах диагностики и наблюдения, которые всего лишь только фиксируют динамику появления все новых и новых болезней.
В Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC) ученый проводит измерения количества вируса H7N9, который был выращены и собраны в лаборатории CDC.
Так вот, в период между 1940 и 2004 годами, было «зафиксировано» более 300 новых инфекционных болезней.
Некоторые из этих болезней были вызваны патогеном, который присутствовал у разных видов, а, затем, у людей - например, Вирус Западного Нила, коронавирусом SARS и ВИЧ.
Коронавирус, семейство вирусов, к которым принадлежит ОРВИ, представляют собой группу вирусов, которые имеют корону, как (корона), если смотреть на внешний вид под электронным микроскопом.
Другие были вызваны новыми патогенами, которые развивались, сводя на нет действие доступных препаратов, усугубляя или делая практически невозможным лечение таких болезней, как туберкулез с множественной лекарственно-устойчивой формами и малярии.
Некоторые патогенные микроорганизмы, такие как бактерии, которые вызывают болезнь Лайма, не являясь новыми для человека, но их частота резко возросла, возможно, в связи с изменениями, которые вновь прибывшие люди, перенесли из среды, где обитали животные, хозяева этих патогенов.
Ученые уверенны, что с каждым годом будет возникать все больше и больше заболеваний. Один из них даже пошутил, сказав, что если для большинства людей это что-то непонятное и абстрактное, то для специалистов и исследователей это тоже абсолютно новое и неизвестное.
Болезни будущего уже ждут нас в природе.
Когда ученые проанализировали характеристики возникающих болезней, они нашли некоторое сходство между ними. Все известные возникающие болезни были связаны с внезапным ростом численности населения, новой человеческой деятельностью в окружающей среде и высоким разнообразием дикой природы в районе, где патоген возник. Исследователи обнаружили, что около двух третей из новых заболеваний были переданы человеку от животных.
Более 70% из этих заболеваний, известны, как зоонозные инфекции (то есть инфекционные заболевания, поражающие не только людей, но и некоторые виды животных, от которых происходит заражение человека. Человек заражается от больных животных либо при близком контакте с ними, либо употребляя в пищу их мясо, молоко, а также продукты, приготовленные из этого молока. В некоторых случаях инфекция, например, сибирская язва, может передаваться здоровому человеку через предметы, изготовленные из кожи, щетины и шерсти больных животных). Например, вирус Нипах, который вызывает воспаление головного мозга и впервые появившийся в 1999 году в Перак, Малайзия, или коронавирус SARS, когда обеими хозяевами вируса, инфицировавшими фермеров, являлись летучие мыши.
Если люди не часто вступают в контакт с дикой природой, то такие патогены теоретически не должны представлять большой опасности для людей. Но патогены могут атаковать человека, сначала заразив других животных, ведь люди находятся в контакте, например, с домашними свиньями. Животные, служат средним звеном в этой цепочки заболеваний, однако, они должны были быть в местах, которые растущее население начало отбирать у дикой природы, или где люди бывали очень редко, если вообще решались когда-либо вести свою деятельность в таких районах.
Ученые утверждают, что каждый регион дикой природы несет целую кучу микробов, о большинстве которых нам ничего не известно. Прокладывая дорогу через новый участок тропического леса, создавая свинофермы там, люди соприкасаются с этими патогенами.
Количество возбудителей, находящихся в живой природе и способных инфицировать людей увеличилось со временем и особенно за последнее десятилетие 20-го века. Такие патогены были ответственны за более чем половину новых инфекционных заболеваний, которые неожиданно возникали в этот период времени.
Контакты человека с разными видами диких животных, во время которых происходит передача новых вирусов, могут увеличиваться в будущем, так как население растет и люди ищут места, чтобы жить и строить поселения в районах проживания, в том числе и близко к дикой природе.
Предсказание будущего.
Когда был обнаружен первый случай ВИЧ/СПИДа в США в 1981 году, то по сути началась очередная пандемия, которая продолжается и по сей день. ВИЧ, как полагают, возник в шимпанзе, заразил 60 миллионов человек и унес около 30 миллионов жизней.
На протяжении многих лет, если и была самоуспокоенность, и думали, что инфекционные заболевания побеждены, то это уже стало историей.
Самоуспокоенность, которая присутствовала в годы до ВИЧ в значительной степени больше не существует. Ученые постоянно находятся в поиске следующего патогена, который может вызвать эпидемию. Один из вирусов, который как предполагали ученые был H5N1, штамм вируса гриппа, который был циркулирующих среди птиц и убивал их. Ресурсы, посвященные подготовке и борьбе с пандемией птичьего гриппа у людей были переброшены и стали применяться к пандемии свиного гриппа в 2009 году.
Другой тревожной вирус гриппа в списке наблюдений является H7N9, птичий грипп, впервые обнаружен в Китае в 2013 году. Он заразил ряд людей, которые вступали в контакт с инфицированными птицами.
Как вирусы постоянно меняются, каким образом они мутируют, что позволяет им легко распространяться среди людей?
Под электронным микроскопом вирус гриппа в процессе копирования самого себя. Вирусные нуклеопротеиды (синие) инкапсуляции гриппа геном (зеленый). Вирус гриппа полимеразы (оранжевый) читает и копирует геном.
На самом деле, это самые сложные вопросы для ученых, чтобы найти ответы не только, как вирусы, живущие в животных становятся способными инфицировать людей, но и то, что делает их в состоянии двигаться от человека к человеку.
Вирус H5N1, как предполагают ученые, должен пройти четыре мутации, прежде, чем будет иметь возможность передавать по воздуху среди млекопитающих.
Несмотря на предпринимаемые попытки тщательного изучения вирусов H5N1 и H7N9, ученые до сих пор не знают каким образом происходит заражение людей. Механизм заражения обычно начинают исследовать, когда вирус уже распространился среди людей.
Ученые обнаружили, что в некоторых частях мира новые вирусы имеют большие шансы «проявить» себя. Тропическая Африка, Латинская Америка и Азия с их большим биоразнообразием и стремительным развитием человеческого взаимодействия с окружающей средой, способствуют активизации вирусов, которые незамедлительно проникают в человеческий организм. И уже затем,они смогут по человеческой цепочке, дойти до любой точки земного шара.
Эпидемии могут расти быстрее и обходиться дороже.
Сегодня, путешественники способны преодолевать расстояния за несколько часов от мест, до которых бы в прошлом, приходилось добираться несколько месяцев. Но это благо не только для человека, но и для микробов. Больные путешественники могут быть переносчиками и доставлять патогены к месту назначения, прежде, чем они даже поймут, что они больны. В будущем рост населения и стремительное развитие туризма, и это подтверждается элементарными математическими расчетами, будут неизменно связанны: там, где будет больше туристов, там будет появление и рост эпидемий.
Появление атипичной пневмонии в 2002 году в Китае наглядно продемонстрировало картину того, как вирус может путешествовать, если его носитель – человек, использует современные коммуникации передвижения: вирус быстро распространился по всему миру в течение нескольких недель, инфицировав более 8000 человек и убив около 800, прежде чем были предприняты меры - взяты под контроль и введены ограничения на поездки и карантин пострадавших.
Вирус-путешественник может вызвать экономический ущерб, связанный с лечением заболеваний и борьбой с эпидемией. Вирус ТОРС стоил миллиарды долларов за счет сокращения международных поездок от 50 до 70 процентов, и пострадавшего бизнеса в нескольких секторах. Рост китайского ВВП снизился на 2% пункта в одном квартале и на полпроцента в годовом росте, по данным Всемирного банка и оценкам китайского правительства.
Готово ли человечество смотреть в будущее?
Миграция населения в мире из малонаселенных сельских районов в густонаселенные города, может также повлиять на распространение патогенов. К 2050 году, 85 процентов людей в развитых странах мира и 54 процента из так называемых развивающихся стран, как ожидается, оставят сельские районы ради городов.
С глобальной точки зрения борьбы с болезнями, урбанизация может иметь некоторые положительные моменты. Однако, это только в том случае, если удастся сформировать эффективную систему эпиднадзора и раннего предупреждения. При концентрации населения в городах требуется более сильный сектор общественного здравоохранения, так как люди в переполненных городах, часто более уязвимы для инфекционных заболеваний.
Ученые считают, что нужна надежная система общественного здравоохранения в ответ на рост численности населения, урбанизацию, старение населения и увеличение числа поездок, расширения взаимодействия между людьми и животными, которые приводят к появлению новых заболеваний.
Оптимизма может придавать разве что тот "огромный прогресс", который был достигнут в снижении количества времени, потребовавшегося, чтобы сделать вакцину от свиного гриппа. Не прошло и двух месяцев после того, как свиной грипп стал пандемией 2009 года, а вакцины были разработаны и запущено их массовое производство.
К сожалению, люди в настоящее время имеют ложное чувство безопасности и достаточно беспечны. Ведь хотя и удается ликвидировать некоторые заболевания, но правда в том, что большинство новых болезней просто ждут своего времени и некоторые письма, в которых люди обращаются к нам с просьбами о помощи, потому что стандартные схемы лечения перестают действовать, только подтверждают это.
