اگر تمامی ویروسها یک شبه ناپدید شوند، چه سرنوشتی در انتظار کره زمین خواهد بود؟
تصور کنید که صبح از خواب بیدار میشوید و خبری در سراسر جهان منتشر میشود؛که تمامی ویروسها، از آنفولانزا و سرماخوردگی معمولی گرفته تا ویروسهای خطرناکی مانند ابولا، به طور کامل از روی کره زمین محو شدهاند. در نگاه اول، این سناریو شبیه یک رؤیای آرمانی به نظر میرسد؛ پایانی بر بیماریهای واگیردار، قرنطینهها و ترسهای همیشگی. اما بیایید لحظهای تأمل کنیم.
دانشمندان تخمین میزنند که بیش از $10^{31}$ ذره ویروسی در این سیاره وجود دارد، که این تعداد میلیونها برابر بیشتر از ستارگان موجود در کهکشان ماست. این جمعیت عظیم و نامرئی نه تنها عوامل بیماریزا، بلکه مهرههای حیاتی در ساختار پیچیده اکوسیستمهای ما هستند.
بنابراین، سؤال اصلی اینجاست: چه اتفاقی خواهد افتاد اگر اگر تمامی ویروسها یک شبه ناپدید شوند؟ پاسخ، برخلاف انتظار، میتواند آغازگر یک فاجعه زیستمحیطی باشد که زندگی بر روی کره زمین را تهدید میکند. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا به بررسی پیامدهای حیرتانگیز مطلب علمی بپردازیم.
اگر تمامی ویروسها یک شبه ناپدید شوند، چه بر سر زندگی ما میآید؟
جهان بدون ویروس: رویایی که میتواند کابوس ما باشد
اگر تمام ویروسها ناپدید شوند، دنیا جای بسیار متفاوتی خواهد شد؛ اما لزوماً بهتر نخواهد بود. در واقع، این واقعه میتواند به فاجعهای جبرانناپذیر منجر شود.
در ذهن اکثر مردم، ویروسها مترادف با ویرانی، رنج و انتقام طبیعت از جامعه بشری هستند. سابقه آنها مملو از تراژدی است؛ از آنفولانزای سال ۱۹۱۸ که تخمین زده میشود ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون نفر را به کام مرگ کشاند، تا آبله که تنها در قرن بیستم جان ۲۰۰ میلیون نفر را گرفت و اخیراً همهگیری کووید-۱۹. با چنین پیشینهای، اگر عصای جادویی وجود داشت که میتوانست تمام ویروسهای روی زمین را در یک لحظه ناپدید کند، بدون شک اغلب مردم جهان این فرصت را مغتنم میشمردند.
اما متخصصان اخطار میدهند که این اقدام میتواند اشتباهی مرگبار باشد، حتی کشندهتر از وجود هر نوع ویروسی. دکتر تونی گلدبرگ، همهگیرشناس برجسته در دانشگاه ویسکانسین مدیسون، با صراحتی تکاندهنده میگوید:
«اگر تمام ویروسهای روی زمین به صورت ناگهانی ناپدید شوند، دنیا تقریباً برای یک روز و نیم مکان خارقالعادهای خواهد شد و سپس تمام انسانها خواهند مرد.»
اینجاست که میتوان به مزایای حیاتی وجود ویروسها پی برد. در حقیقت، بخش عظیمی از این موجودات میکروسکوپی نه تنها بر انسان تأثیری ندارند، بلکه نقشی حیاتی در متعادلسازی اکوسیستمها ایفا میکنند. به گفتهی سوزانا لوپز چارتون، ویروسشناس دانشگاه ملی مکزیک: «ما در تعادل و موازنهای بینقص زندگی میکنیم. بدون ویروسها کارمان تمام است.»
اغلب افراد از این نقش حیاتی بیخبرند، زیرا تمرکز عمده جامعه علمی و رسانهها بر پاتوژنها یا عوامل بیماریزا است. با این حال، مجموعهای از پژوهشگران در تلاش هستند تا دیدگاهی متعادلتر ارائه دهند. به گفتهی گلدبرگ: «مجموعهی کوچکی از دانشمندان به دنبال ارائهی دیدگاهی متعادل و عادلانه دربارهی دنیای ویروسها هستند و میخواهند نشان دهند ویروسها چندان هم بد نیستند.»
به طور خلاصه، بدون ویروسها، حیات و سیارهی زمینی که امروزه میشناسیم متوقف خواهد شد. انسان اگرچه نمیتواند (و نباید) کل ویروسها را نابود کند، اما با اندیشیدن به دنیای بدون آنها، میتوان نه تنها به اهمیت آنها پی برد، بلکه نکات بیشتری را دربارهی این موجودات شگفتانگیز آموخت.
ویروسهای ناشناخته: جهان عظیم در انتظار کشف
نکته حیرتانگیز دیگر، وسعت دنیای ناشناخته ویروسها است. پژوهشگرها از تعداد دقیق ویروسها بر روی زمین اطلاعی ندارند؛ با اینکه هزاران ویروس به صورت رسمی طبقهبندی شدهاند، میلیونها ویروس دیگر وجود دارند. مرلین روسینک، بومشناس ویروسی در دانشگاه ایالتی پن، بیان میکند: «ما تنها بخش کوچکی از ویروسها را کشف کردهایم. علم تاکنون بیشتر به ویروسهای بیماریزا پرداخته است.»
از نظر آماری، درصد بسیار کمی از ویروسها برای انسان خطرناک هستند. به گفتهی کورتیس ساتل، ویروسشناس محیطی دانشگاه بریتیش کلمبیا: «بخش زیادی از ویروسها عامل بیماریزا نیستند و اینجاست که اهمیت آنها برای حفظ حیات سیاره مشخص میشود.»
برای اطلاعات بیشتر درباره آنفولانزا در صدر ویروسهای تنفسی ایران به این مطلب مراجعه کنید.
کلید اکوسیستمها؛ چرا ویروسها (فاژها) برای ادامه حیات سیاره ضروریاند؟
فاژها، یا همان ویروسهایی که وظیفه آلوده کردن باکتریها را بر عهده دارند، نقشی حیاتی و غیرقابل انکار در حفظ سلامت حیات دارند. نام این ویروسها از واژه یونانی فاژین به معنی «حریصانه بلعیدن» گرفته شده است، که عملکرد آنها را به خوبی توصیف میکند. دکتر گلدبرگ تأکید میکند: «این ویروسها در حقیقت شکارچیان اصلی دنیای باکتریها هستند و اگر آنها ناپدید شوند، ما با مشکلات بزرگی روبرو خواهیم شد.»
فاژها نقش تنظیمکننده اصلی جمعیتهای باکتریایی را در اقیانوسها و سایر اکوسیستمها، از جمله محیطهای گیاهی، ایفا میکنند. تصور کنید که ویروسها ناگهان محو شوند؛ در این صورت، برخی از جمعیتهای باکتریایی به شکلی کنترلنشده زیاد میشوند و برخی دیگر در رقابت شکست خورده و کاملاً متوقف میشوند. این نبود ویروسها به ویژه در اقیانوسها یک مشکل جدی است، زیرا تقریباً ۹۰ درصد موجودات زنده در آنجا میکروبی هستند. جالب است بدانید که همین میکروبهای کوچک تقریباً نیمی از اکسیژن سیاره ما را تولید میکنند، فرآیندی که حضور ویروسها آن را ممکن میسازد.
ویروسهای موجود در اقیانوسها، روزانه حدود ۲۰ درصد از کل میکروبها و ۵۰ درصد از باکتریهای اقیانوسی را از بین میبرند. این عمل به ظاهر مخرب، در واقع یک انتخاب طبیعی حیاتی است. با کشتن باکتریهای مازاد، ویروسها تضمین میکنند که پلانکتونهای تولیدکننده اکسیژن، مواد غذایی کافی برای انجام فرآیند فتوسنتز و حفظ حیات روی کره زمین را در اختیار داشته باشند. همانطور که دکتر ساتل به سادگی بیان میکند:
«اگر مرگی وجود نداشته باشد، پس زندگی هم در کار نخواهد بود؛ زیرا بقای حیات به طور کامل به چرخه بازیافت مواد وابسته است. ویروسها بخش بسیار مهمی از این چرخه ضروری هستند.»
چگونه ویروسها از انفجار جمعیت و نابودی تنوع زیستی جلوگیری میکنند؟
پژوهشگران اکنون شواهد محکمی یافتهاند که ویروسها صرفاً عامل بیماری نیستند، بلکه برای کنترل جمعیت گونهها و حفظ تعادل ضروریاند. دکتر روسنیک توضیح میدهد که اگر تراکم جمعیت یک گونه خاص از حد مشخصی بالاتر برود، ویروسها دست به کار میشوند و با حذف بخشی از جمعیت، جلوی انفجار آن را میگیرند. این فرآیند که بخشی طبیعی از اکوسیستمهاست، اصطلاحاً «کشتن برنده» نامیده میشود و در بسیاری از گونهها، از جمله انسانها (در قالب همهگیریها)، رایج است.
دکتر ساتل در این خصوص بیان میکند:
«وقتی فراوانی جمعیت از حد مشخصی بالاتر میرود، ویروسها به سرعت تکثیر میشوند و جمعیت را کاهش میدهند؛ به این ترتیب فضایی را برای زندگی و رشد دیگران فراهم میکنند. اگر ویروسها به صورت ناگهانی ناپدید شوند، گونههای رقابتی چنان تکثیر میشوند که گونههای دیگر را نابود میکنند.»
در چنین شرایطی، تنوع زیستی کره زمین به سرعت کاهش مییابد؛ تنها تعداد کمی از گونههای غالب باقی مانده و بقیه را از بین میبرند، در نتیجه اکوسیستمها به شدت ناپایدار میشوند.
ویروسها، همکاران پنهان بقا
نکته شگفتانگیز دیگر این است که برخی موجودات زنده برای بقا یا موفقیت در محیطهای رقابتی، به ویروسها نیاز دارند. به عنوان مثال، ویروسها به گاوها و سایر پستانداران نشخوارکننده کمک میکنند تا سلولز موجود در چمن را به قند قابل سوخت و ساز تبدیل کنند تا بتوانند از آن برای ساخت توده بدنی و تولید شیر استفاده کنند.
پژوهشگران همچنین معتقدند ویروسها جزئی جداییناپذیر از میکروبیومهای سالم بدن انسان و دیگر جانداران هستند. دکتر ساتل میگوید: «اهمیت کامل این ویروسها هنوز به خوبی درک نشده است، اما ما در حال جمعآوری مثالهای بیشتری از تعاملات حیاتی آنها در اکوسیستمهای زیستمحیطی و انسانی هستیم.»
برای نمونه، روسنیک و تیمش در پارکی ملی یلواستون کشف کردند که نوعی ویروس با آلوده کردن قارچها، باعث میشود چمنها بتوانند در برابر دماهای بسیار داغ خاک مقاومت کنند. روسنیک توضیح میدهد: «وقتی هر سه عامل (ویروس، قارچ و گیاه) وجود داشته باشند، گیاهان میتوانند حتی در خاکهای بسیار داغ رشد کنند و این تنها وظیفه قارچ نیست.»
او همچنین در پژوهشی دیگر متوجه شد که ویروسی که به دانههای فلفل فرنگی نفوذ میکند، مانع از خورده شدن گیاه توسط شتهها میشود؛ زیرا شتهها بیشتر جذب گیاهانی میشوند که ویروس ندارند. طبق یافتههای این تیم، گیاهان و قارچها اغلب ویروسها را از نسلی به نسل بعدی منتقل میکنند، که نشان میدهد این موجودات زنده احتمالاً به میزبانهای خود کمک میکنند. روسنیک نتیجه میگیرد: «اگر اینطور نبود، چرا گیاهان باید به ویروسها تکیه کنند؟» در نتیجه، اگر ویروسهای سودمند ناپدید شوند، گیاهان و دیگر میزبانهای آنها روزبهروز ضعیفتر شده و از بین خواهند رفت.
چگونه ویروسهای “خوب” از ما محافظت میکنند و باعث تکامل انسان میشوند؟
آلوده شدن به برخی ویروسهای به ظاهر بیخطر، میتواند بدن انسان را در برابر نفوذ پاتوژنهای خطرناکتر مصون سازد. به عنوان مثال، ویروس هپاتیت G (یا GBV-C)، که خویشاوندی دوری با ویروسهایی مانند تب نیل غربی و تب استخوانشکن دارد، در خون بسیاری از انسانها یافت میشود و کشف شده است که میتواند مانع از گسترش سریع ویروس HIV در افراد مبتلا به ایدز شود. حتی برخی پژوهشها نشان دادهاند که این ویروس احتمال مرگ بیماران مبتلا به HIV مثبت را نیز کاهش میدهد.
به طور مشابه، مطالعات نشان داده است که ویروس هرپس باعث میشود موشها کمتر در معرض عفونتهای باکتریایی خطرناکی مانند پلاک خیارکی و لیستریا (یک نوع رایج از مسمومیت غذایی) قرار بگیرند. محققان معتقدند اگرچه آلوده کردن انسان به این ویروسها برای اثبات بالینی غیراخلاقی است، اما نتایج بهدستآمده در موشها احتمالاً در مورد انسان نیز صادق است. به عبارت دیگر، آلودگی مادامالعمر به ویروس هرپس، اگرچه در ظاهر بیماریزا تلقی میشود، اما با اعطای مزایای ایمنی، وارد یک رابطه مسالمتآمیز با میزبان خود میشود. پژوهشگران تأکید میکنند: «بدون ویروسها، ما و بسیاری از گونهها در معرض خطر بیماریهای باکتریایی و عفونی دیگر قرار خواهیم گرفت.»
درمانهای آینده: فاژدرمانی و موشکهای ضد سرطان
ویروسها همچنین نویدبخشترین روشهای درمانی برای مقابله با بیماریها هستند. فاژدرمانی که در دهه ۱۹۲۰ در اتحاد جماهیر شوروی مورد پژوهش قرار گرفت، از ویروسها برای هدف قرار دادن و نابود کردن عفونتهای باکتریایی استفاده میکند. امروزه، با افزایش مقاومت آنتیبیوتیکی، این حوزه به یک زمینه روبهرشد تبدیل شده است. مزیت فاژها این است که به جای نابودی کل جمعیت باکتریها (مانند آنتیبیوتیکها)، میتوانند به صورت انتخابی گونههای مضر باکتریایی را از بین ببرند. به گفتهی ساتل: «درست در مواقعی که آنتیبیوتیکها شکست خوردهاند، ویروسها جان بسیاری از افراد را نجات دادهاند.»
همچنین، ویروسهای انکولیتیک به صورت انتخابی سلولهای سرطانی را آلوده و نابود میکنند. این روش درمانی، که سموم کمتری نسبت به شیمیدرمانی ایجاد میکند، افقهای جدیدی را در معالجه سرطان گشوده است. گلدبرگ اظهار میدارد:
«ویروسهای درمانی، چه با هدف قرار دادن باکتریها و چه سلولهای سرطانی، مانند موشکهای کوچک میکروسکوپی عمل میکنند که سلولهای مضر را منفجر میکنند. ما برای توسعه فناوری و رسیدن به روشهای جدید درمانی به ویروسها نیاز حیاتی داریم.»
تأثیر ویروسها بر شکلگیری انسان
از آنجا که ویروسها دائماً در حال تکثیر و جهش هستند، نقش مهمی در پژوهشهای ژنتیکی و تکامل ایفا میکنند. هنگامی که ویروسها با چسبیدن به سلولهای میزبان، ابزار تکثیر آنها را سرقت میکنند، اگر این اتفاق در سلولهای جنسی (تخمک یا اسپرم) رخ دهد، کد ویروسی میتواند به نسل بعدی منتقل شده و به بخشی دائمی از ژنوم تبدیل شود. گلدبرگ توضیح میدهد: «کل موجودات زنده میتوانند ژنهای ویروسها را ببلعند و از آنها برای پیشرفت خود استفاده کنند. درج DNA جدید داخل ژنومها یکی از روشهای اصلی تکامل است.»
عناصر ویروسی تقریباً ۸ درصد از ژنوم انسان را تشکیل میدهند و ژنوم پستانداران در مجموع حاوی صدها هزار ژن ویروسی است که کاربردهای سودمند جدیدی پیدا کردهاند. بارزترین مثال، تکامل پلاسینتا (جفت) در پستانداران است. شواهد نشان میدهد که توانایی منحصربهفرد انسان برای زایمان، ریشه در کدهای ژنتیکی دارد که حدود ۱۳۰ میلیون سال پیش، از ویروسهای باستانی به ما به ارث رسیده است.
به عقیده کارشناسان، تأثیر ژنتیکی ویروسها در تمام شکلهای حیات چندسلولی دیده میشود. ساتل نتیجه میگیرد: «کاربردهای ناشناخته زیادی برای ویروسها وجود دارد. به نفع ماست که روی چنین پژوهشهایی سرمایهگذاری کنیم تا بتوانیم از ویژگیهای مفید ویروسها برای دفاع در برابر عوامل بیماریزا استفاده کنیم و درک عمیقتری از عملکرد سیاره زمین و اکوسیستمهای آن به دست آوریم.»
کلام آخر
همانطور که دیدیم، رؤیای جهانی عاری از ویروس، اگرچه در ابتدا وسوسهانگیز است، اما در واقع یک توهم علمی و یک فاجعه محتمل خواهد بود. از اقیانوسها که اکسیژن حیاتی ما را تولید میکنند و توسط فاژها تنظیم میشوند، تا بدن خود ما که تکامل و سیستم ایمنیاش مدیون ژنهای باستانی ویروسی است، حیات روی زمین به شکلی ناگسستنی به موجودیت این ذرات میکروسکوپی گره خورده است. ویروسها نه تنها پاتوژنهایی برای حذف، بلکه ستونهای تنوع زیستی، مهندسان تکامل و ابزارهای آینده ما در پزشکی هستند.
درک این تعادل ظریف، نیازمند تغییر دیدگاه ما از ویروسها به عنوان دشمنان مطلق به عنوان شریکای حیاتی و اجباری است. با سرمایهگذاری بیشتر بر روی پژوهشهایی که جنبههای مفید این ارتش نامرئی را آشکار میسازند، میتوانیم نه تنها از آنها برای درمان بیماریها استفاده کنیم، بلکه به درک عمیقتری از پایداری و عملکرد خود سیاره زمین دست یابیم.
سوالات متداول
1. آیا تمام آن ۸ درصد از ژنوم ما که منشأ ویروسی دارد، واقعاً سودمند هستند؟
در حالی که بخش قابل توجهی از کدهای ویروسی به ارث رسیده در ژنوم ما اکنون وظایف حیاتی (مانند تشکیل جفت) را بر عهده دارند، برخی از این عناصر ویروسی قدیمی ممکن است بدون عملکرد خاص و به عنوان “DNA زباله” باقی مانده باشند، هرچند کشف عملکردهای جدید آنها ادامه دارد.
2. اگر ویروسها ناپدید شوند، چگونه میتوانیم از رشد باکتریهای مضر و خطرناک جلوگیری کنیم؟
بدون وجود فاژها (ویروسهای شکارچی باکتری)، تعادل طبیعی کنترل باکتریها در اکوسیستمها و بدن انسان از بین میرود. این امر نه تنها منجر به انفجار جمعیتهای باکتریایی میشود، بلکه مشکل مقاومت آنتیبیوتیکی را نیز تشدید میکند، زیرا فاژها یک راهکار طبیعی برای کنترل باکتریها هستند.
3. با توجه به نقشهای حیاتی ویروسها، آیا باید از همه انواع ویروسها استقبال کنیم؟
خیر؛ هدف، استقبال از ویروسهای بیماریزا نیست. بلکه باید وجود و نقش حیاتی ۹۹ درصد ویروسهای غیربیماریزا در اکوسیستمها را درک کنیم و تمرکز خود را بر مهار ویروسهای مضر و در عین حال بهرهبرداری از ویروسهای سودمند در حوزههایی مانند فاژدرمانی قرار دهیم.
