اگر همه ویروس‌های جهان در یک لحظه از بین بروند چه می‌شود؟

راز بقا؛ اگر تمام ویروس‌ها ناپدید شوند، دنیا جای بسیار متفاوتی خواهد شد؛ اما لزوما بهتر نخواهد بود. در این صورت دقیقا چه اتفاقی خواهد افتاد؟

به نظر می‌رسد ویروس‌ها صرفا برای ویرانی و انتقام از جامعه و رنج انسان به وجود آمده باشند. ویروس‌ها در طول هزاران سال، جان انسان‌های بی‌شماری را گرفته‌اند و حتی گاهی منجر به کاهش چشمگیر جمعیت جهانی شده‌اند. برای مثال همه‌گیری آنفولانزا در سال ۱۹۱۸ نزدیک به ۵۰ تا ۱۰۰ میلیون نفر را کشت و ویروس آبله تنها در قرن بیستم، ۲۰۰ میلیون کشته داد. دنیاگیری کووید ۱۹ هم تنها یکی از تهدید‌های بی‌شمار ویروس‌های کشنده است.

اگر عصایی جادویی وجود داشته باشد که با تکان دادن آن کل ویروس‌های روی زمین ناپدید شوند، اغلب افراد این فرصت را مغتنم می‌شمارند. با این حال، این کار می‌تواند اشتباهی مرگبار و حتی کشنده‌تر از وجود هر نوع ویروسی باشد. به گفته‌ی تونی گلدبرگ، همه‌گیرشناس دانشگاه ویسکانسین مدیسون:

 اگر تمام ویروس‌های روی زمین به صورت ناگهانی ناپدید شوند، دنیا تقریبا برای یک روز و نیم مکان خارق‌العاده‌ای خواهد شد و سپس تمام انسان‌ها خواهند مرد. اینجاست که می‌توان به مزایای وجود ویروس‌ها پی برد.

اغلب ویروس‌ها، بر انسان تأثیری ندارند و بسیاری از آن‌ها نقشی حیاتی در متعادل‌سازی اکوسیستم دارند. دیگر ویروس‌ها در حفظ جاندار‌های زنده مثل قارچ‌ها و گیاهان و حتی حشرات و انسان‌ها نقش دارند. 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 نقش حیاتی ویروس‌ها در حفظ حیات کره‌ی زمین، بی‌خبرند، زیرا معمولا تمرکز آن‌ها روی مشکلات انسان است. حالا تقریبا تمام ویروس‌شناس‌های دنیا در حال تحقیق روی پاتوژن‌ها یا عوامل بیماری‌زا هستند؛ اخیرا چند پژوهشگر شجاع به بررسی ویروس‌هایی پرداخته‌اند که به حفظ حیات کره‌ی زمین کمک می‌کنند. 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 کلی، بدون ویروس‌ها، حیات و سیاره‌ی زمینی که امروزه می‌شناسیم متوقف خواهند شد. انسان حتی اگر بخواهد هم نمی‌تواند کل ویروس‌های روی زمین را نابود کند؛ اما با فکر کردن به دنیای بدون ویروس، نه تنها می‌توان به نقش مهم ویروس‌ها در حیات انسان پی برد بلکه می‌تواند نکات بیشتری را هم درباره‌ی آن‌ها آموخت.

پژوهشگر‌ها از تعداد دقیق ویروس‌های روی زمین اطلاعی ندارند. با اینکه هزاران ویروس به صورت رسمی طبقه‌بندی شده‌اند، میلیون‌ها ویروس روی کره‌ی زمین وجود دارند. به گفته‌ی مرلین روسینک، بوم‌شناس ویروسی در دانشگاه ایالتی پن: «ما تنها بخش کوچکی از ویروس‌ها را کشف کرده‌ایم. علم تاکنون به ویروس‌های بیماری‌زا پرداخته است.»

دانشمندان حتی از درصد کل ویروس‌های خطرناک برای انسان هم آگاه نیستند. به گفته‌ی کورتیس ساتل، ویروس‌شناس محیطی دانشگاه بریتیش کلمبیا: «از نظر آماری، درصد کمی از ویروس‌ها برای انسان خطرناک هستند و بخش زیادی از ویروس‌ها عامل بیماری‌زا نیستند.»

۹۰ درصد از حیات اقیانوس، میکروبی است

فاژ‌ها یا ویروس‌هایی که باکتری‌ها را آلوده می‌کنند، نقش مهمی در حفظ حیات دارند. نام این ویروس‌ها از لغت یونانی فاژین به معنی «حریصانه بلعیدن» سرچشمه می‌گیرد. به گفته‌ی گلدبرگ: «این ویروس‌ها شکارچیان اصلی دنیای باکتریایی هستند. ما بدون آن‌ها به مشکل برخواهیم خورد.»

فاژها، تنظیم‌کننده‌ی اصلی جمعیت‌های باکتریایی اقیانوس و اکوسیستم‌های دیگر مثل اکوسیستم‌های گیاهی هستند. در صورتی که ویروس‌ها به صورت ناگهانی ناپدید شوند، برخی از جمعیت‌های باکتریایی منفجر می‌شوند و بخشی دیگر هم رقابت را می‌بازند و رشد آن‌ها به طور کامل متوقف می‌شود. نبود ویروس‌ها به‌ویژه در اقیانوس مشکل‌ساز است که تقریبا ۹۰ درصد از موجودات زنده‌ی آن میکروبی هستند. میکروب‌ها تقریبا نیمی از اکسیژن گیاهی را تشکیل می‌دهند. فرآیندی که با وجود ویروس‌ها امکان‌پذیر است.

ویروس‌های اقیانوسی تقریبا، روزانه تقریبا ۲۰ درصد از کل میکروب‌ها و ۵۰ درصد از باکتری‌های اقیانوسی را می‌کشند. ویروس‌ها با گزینش میکروب‌ها تضمین می‌کنند پلانکتون‌های اکسیژن‌ساز از مواد غذایی کافی برای فرآیند فوتوسنتز و حفظ حیات روی کره‌ی زمین برخوردار هستند. به گفته‌ی ساتل:

 اگر مرگی وجود نداشته باشد پس زندگی هم در کار نخواهد بود، زیرا زندگی به طور کامل به چرخه‌ی مواد وابسته است. ویروس‌ها بخش بسیار مهمی از چرخه‌ی بازیافت هستند.

وقتی فراوانی جمعیت از حد مشخصی بالاتر برود، ویروس‌ها برای موازنه‌ی جمعیت تکثیر می‌شوند

پژوهشگران آفت هم ویروس‌هایی را کشف کرده‌اند که برای کنترل جمعیت گونه‌ها ضروری هستند. به گفته‌ی روسنیک، اگر جمعیت گروه خاصی از گونه‌ها بیش از حد افزایش پیدا کند، یک ویروس وظیفه‌ی حذف بخشی از جمعیت را برعهده خواهد گرفت. این فرآیند که بخشی طبیعی از اکوسیستم است، «کشتن برنده» نامیده می‌شود و در بسیاری از گونه‌های دیگر حتی انسان هم رایج است. دنیاگیری‌ها معمولا عامل حذف گونه‌های انسانی هستند. به گفته‌ی ساتل:

 وقتی فراوانی جمعیت از حد مشخصی بالاتر برود، ویروس‌ها به تکثیر سریع تمایل پیدا می‌کنند و جمعیت را کاهش می‌دهند؛ به این ترتیب فضایی را برای زندگی افراد دیگر فراهم می‌کنند. اگر ویروس‌ها به صورت ناگهانی ناپدید شوند، گونه‌های رقابتی به قدری تکثیر می‌شوند که گونه‌های دیگر را نابود می‌کنند. در چنین شرایطی گوناگونی زیستی کره‌ی زمینی به سرعت کاهش می‌یابد و تعداد کمی از گونه‌ها بر بقیه غالب می‌شوند و بقیه را درو می‌کنند.

برخی موجودات زنده هم برای بقا یا زنده ماندن در دنیای رقابتی به ویروس‌ها نیاز دارند. برای مثال ویروس‌ها به گاو‌ها و دیگر پستانداران کمک می‌کنند تا سلولز چمن را به قند قابل سوخت و ساز و سپس توده‌ی بدنی و شیر تبدیل کنند.

پژوهشگر‌ها هم معتقدند ویروس‌ها بخشی جدایی‌ناپذیر از میکروبیوم‌های سالم بدن انسان و دیگر جانداران هستند. به گفته‌ی ساتل: «درک مناسبی از اهمیت ویروس‌ها وجود ندارد؛ اما ما به دنبال ارائه‌ی مثال‌های بیشتری درباره‌ی تعامل ویروس‌ها و نقش حیاتی آن‌ها در اکوسیستم‌های انسانی و زیست محیطی هستیم.»

روسنیک و همکاران او، به شواهد منسجمی درباره‌ی اهمیت ویروس‌ها رسیده‌اند. آن‌ها در پژوهشی به بررسی قارچ‌هایی پرداختند که در پارک ملی یلواستون یافت می‌شوند. طبق یافته‌های این پژوهش، نوعی ویروس با آلوده کردن قارچ‌ها باعث می‌شود چمن‌ها در برابر دما‌های زمین‌گرمایی خاک مقاومت شوند.

به گفته‌ی روسنیک:وقتی هر سه عامل ویروس، قارچ و گیاه وجود داشته باشند، گیاهان می‌توانند حتی در خاک‌های بسیار داغ هم به رشد خود ادامه دهند و این وظیفه تنها برعهده‌ی قارچ‌ها نیست.

روسنیک در پژوهشی دیگر متوجه شد ویروسی که به دانه‌های فلفل فرنگی نفوذ می‌کند مانع از شته خوردن این گیاه می‌شود. روسنیک می‌گوید: «شته‌ها بیشتر جذب گیاهانی می‌شوند که ویروسی ندارند بنابراین ویروس به سود گیاهان است.»

طبق یافته‌های روسنیک و همکاران او، گیاهان و قارچ‌ها معمولا ویروس‌ها را از نسلی به نسل بعدی منتقل می‌کنند. با اینکه هنوز عملکرد اغلب ویروس‌ها مشخص نیست، طبق فرضیه‌ها این موجودات زنده به میزبان‌های خود کمک می‌کنند. به گفته‌ی روسنیک: «در غیر این صورت چرا گیاهان به ویروس‌ها تکیه می‌کنند؟». اگر کل ویروس‌های سودمند ناپدید شوند، گیاهان و دیگر موجودات زنده‌ی میزبان آن‌ها هم روزبه‌روز ضعیف‌تر شده و در نهایت ناپدید خواهند شد.

محافظت از انسان‌ها

آلوده شدن به برخی ویروس‌های بی‌خطر می‌تواند مانع از ورود برخی پاتوژن‌ها به بدن انسان شود. ویروس هپاتیت G یا GBV-C نوعی ویروس رایج در خون انسان و یکی از خویشاندان دور ویروس نیل غربی و تب استخوان شکن است. این ویروس مانع از گسترش سریع ویروس ایدز در افراد مبتلا به HIV مثبت می‌شود. همچنین طبق برخی پژوهش‌ها، ویروس هپاتیت G از احتمال مرگ افراد مبتلا کاسته بود.

به همین ترتیب ویروس هرپس باعث می‌شود، موش‌ها کمتر در معرض ابتلا به عفونت‌های باکتریایی مثل پلاک خیارکی و لیستریا (نوع متداولی از مسمومیت غذایی) قرار بگیرند. آلوده کردن انسان به ویروس هرپس، پلاک خیارکی و لیستریا برای اثبات آزمایش‌ها ممکن است غیراخلاقی تلقی شود؛ اما به عقیده‌ی مؤلفان می‌توان نتایج به‌دست‌آمده برای موش‌ها را روی انسان هم پیاده کرد.

ویروس هرپس

ویروس هرپس باعث می‌شود موش‌ها و احتمالا انسان، کمتر در معرض خطر عفونت‌های ویروسی خاص قرار بگیرند

به نقل از پژوهشگران، با اینکه آلودگی مادام‌العمر به ویروس هرپس، ممکن است بیماری‌زا تلقی شود، این ویروس با داشتن مزایای ایمنی می‌تواند وارد رابطه‌ای مسالمت آمیز با میزبان خود شود. بدون ویروس‌ها ما و بسیاری از گونه‌ها در معرض خطر بیماری‌های دیگر قرار خواهیم گرفت.

ویروس‌ها همچنین از نویدبخش‌ترین روش‌های درمانی بیماری‌ها هستند. فاژدرمانی یکی از موضوعات پژوهشی در اتحاد جماهیر شوروری در دهه‌ی ۱۹۲۰ بوده است. در این روش از ویروس‌ها برای هدف گرفتن عفونت‌های باکتریایی استفاده می‌شد. حالا این حوزه به زمینه‌ای روبه رشد تبدیل شده است و دلیل اهمیت آن نه تنها افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی است بلکه به جای کل جمعیت باکتری‌ها با آنتی‌بیوتیک می‌توان از ویروس‌ها برای از بین بردن برخی گونه‌های باکتریایی استفاده کرد. به گفته‌ی ساتل «درست در مواقعی که آنتی‌بیوتیک‌ها شکست خورده‌اند، ویروس‌ها جان بسیاری از افراد را نجات داده‌اند.»

ویروس‌های انکولیتیک به صورت گزینشی سلول‌های سرطانی را عفونی و نابود می‌کنند. این ویروس‌ها سم کمتری تولید می‌کنند و روش درمانی بهتری برای معالجه‌ی سرطان هستند. گلدبرگ می‌گوید:

 ویروس‌های درمانی صرف نظر از هدف قرار دادن باکتری‌ها و سلول‌های سرطانی، مانند موشک‌های کوچک میکروسکوپی عمل می‌کنند که سلول‌های مضر را منفجر می‌کنند. ما برای مجموعه‌ای از پژوهش‌ها و توسعه‌ی فناوری و رسیدن به روش‌های جدید درمانی به ویروس‌ها نیاز داریم.

از آنجا که ویروس‌ها به صورت پیوسته در حال تکثیر و جهش هستند می‌توانند موضوع خوبی برای پژوهش‌های ژنتیکی درباره‌ی موجودات زنده باشند. ویروس‌ها با چسبیدن به سلول‌های میزبان و سرقت ابزار تکثیر آن‌ها، تکثیر می‌شوند. در صورتی که این اتفاق برای سلول جنین (تخم مرغ یا اسپرم) رخ دهد کد ویروسی آن می‌تواند به نسل بعدی منتقل شود و به بخشی یکپارچه از آن تبدیل شود. به گفته‌ی گلدبرگ:

 کل موجودات زنده‌ی آلوده به ویروس می‌توانند ژن‌های ویروس‌ها را ببلعند و از آن‌ها برای پیشرفت خود استفاده کنند. درج DNA جدید داخل ژنوم‌ها یکی از روش‌های اصلی تکامل است.

در نتیجه ناپدید شدن ویروس‌ها می‌تواند بر پتانسیل تکاملی حیات روی زمین از جمله نخستی‌سان‌ها تأثیر بگذارد. عناصر ویروسی تقریبا ۸ درصد از ژنوم انسان را تشکیل می‌دهند و ژنوم پستانداران به طور کل دارای ۱۰۰ هزار ژن ویروسی است. کد ویروسی به بخش‌های بیجان DNA گفته می‌شود که کاربرد‌های سودمند و جدیدی پیدا کرده است. برای مثال در سال ۲۰۱۸، دو تیم پژوهشی به صورت مستقیم، به کشف جذابی رسیدند. در این پژوهش، منشاء یک ژن ویروسی، پروتئینی بود که با جابه‌جایی اطلاعات بین سلول‌ها در سیستم عصبی، نقشی کلیدی در شکل‌گیری حافظه‌ی بلندمدت ایفا می‌کرد.

بارزترین مثال می‌تواند تکامل پلاسینتا (بند ناف) در پستانداران و زمان‌بندی ظاهر شدن ژن در بارداری انسان باشد. طبق شواهد، انسان توانایی زایمان منحصربه فرد خود را مدیون کدی ژنتیکی است که از ویروس‌های کهن در حدود ۱۳۰ میلیون سال پیش به او ارث رسیده است. به نقل از مؤلفان:

 بارداری انسان بسیار متفاوت و حتی منحصربه‌فرد است؛ اما این نوع زایمان منحصربه‌فرد ریشه در دنیاگیری‌های ویروسی دارد که اجداد انسان را آلوده کرده‌اند.

به عقیده‌ی کارشناسان، تأثیر ژنتیکی ویروس در تمام شکل‌های حیات چند سلولی دیده می‌شوند. به گفته‌ی ساتل: «کاربرد‌های ناشناس زیادی برای ویروس‌ها وجود دارد.» دانشمندان تازه در آغاز راه بررسی سودمندی ویروس‌ها برای حفظ حیات هستند. هرچقدر بیشتر درباره‌ی ویروس‌ها و عوامل بیماری‌زا بیاموزیم بهتر می‌توانیم از ویژگی‌های مفید ویروس‌ها استفاده کنیم و به روش‌های دفاعی در مقابل ویروس‌های دیگر برسیم. علاوه بر این، با یادگیری نکات بیشتر درباره‌ی تنوع ویروسی می‌توان به درک عمیقی از عملکرد سیاره‌ی زمین و اکوسیستم‌ها رسید. به گفته‌ی ساتل: «به نفعمان است که روی چنین پژوهش‌هایی سرمایه‌گذاری کنیم.»