Я познаю мир. Вирусы и болезни

В большинстве случаев в водорослях находят крупные полиэдрические частицы с четкими очертаниями диаметром 150–250 нанометров, которые больше всего напоминают иридовирусы насекомых. Частицы подобных вирусов найдены в зеленых и в бурых водорослях; в зеленых и красных водорослях обнаружены также вирусоподобные частицы других типов. Вирусные частицы из харовых водорослей выглядели как жесткие палочки и по внешнему виду напоминали вирус табачной мозаики, но были почти вдвое длинней. Их белок оболочки тоже очень похож на белок оболочки вируса табачной мозаики.

Жизнь в море только внешне может выглядеть хаотичной. На самом деле все морские организмы связаны, так сказать, пищевыми цепями, и фитопланктон находится в основании этих цепей. Это означает, что, поражая водоросли, вирусы регулируют количество корма для организмов, питающихся планктоном, прежде всего рыб и мелких ракообразных. Кроме того, фитопланктон вырабатывает кислород, и получается, что вирусы могут влиять на содержание кислорода в морской воде и в атмосфере. Обнаружено, что при разрушении вирусами некоторых одноклеточных водорослей выделяется газ диметилсульфид, который, попадая в атмосферу, способствует конденсации водяного пара и образованию облаков. Таким образом вирусы могут влиять на погоду, как ни фантастично это звучит. Вирусная инфекция имеет непосредственное отношение к прекращению цветения воды, наступающей при бурном размножении водорослей.

Вирусы можно найти и в пресных водоемах. Например, в планктоне Ладожского озера их оказалось несколько миллиардов в одном литре воды, то есть содержание вирусных частиц в относительно чистом пресноводном озере может быть не меньше, чем в морской воде. Встречались главным образом хвостатые бактериофаги с головкой различной формы и отростком разной длины, а также нитевидные вирусные частицы, которые могли быть или фагами, или вирусами растений. Кроме того, обнаружены крупные сферические вирусы, покрытые оболочкой.

Любопытнейшую находку сделали американские вирусологи. Они нашли фаги, заражающие бактерию сульфолобус. Казалось бы, что особенного? Выделяя тот или иной вид бактерий, исследователи обычно обнаруживают и соответствующие фаги. Но дело в том, что сульфолобус живет в горячих серных источниках при температуре около 80 градусов. В этих источниках газ сероводород, выделяющийся из толщи горных пород, превращается в элементарную серу. Ей–то и питается сульфолобус, попутно выделяя серную кислоту. Но даже жизнь в горячей серной кислоте не спасает от настырных бактериофагов. Сульфолобус обнаружен в кислых горячих источниках в Исландии, Новой Зеландии, на Камчатке, в Иеллостоунском национальном парке США, Италии, Сальвадоре, Доминиканской республике и в Японии, и всюду в этих же источниках обнаружены фаги, заражающие этот микроорганизм.

Фаги сульфолобуса очень разнообразны. Среди них обнаружены формы, совершенно невиданные не только у бактериофагов, но и у вирусов вообще. Например, встречаются вирусы, похожие на веретено, при этом они любят собираться в розетки. Другие тоже выглядят как веретено, но их частицы намного крупнее и сильно утолщены посередине, так что их центр смахивает скорее на лимон. Обнаружены вирусы в форме капли. И все они, подобно своему хозяину сульфолобусу, тоже вынуждены жить в почти кипящей серной кислоте. Как им это удается, пока непонятно.

Фаги – лекари

Кажется, что фаги просто созданы для лечения бактериальных инфекций: они уничтожают только болезнетворного микроба, а не всех скопом, как антибиотики; они безвредны для организма, их количество по мере уничтожения микроба не только не падает, а, наоборот, возрастает – и тем не менее, широкого распространения как средство борьбы с болезнетворными микробами бактериофаги не получили.

А ведь было время, когда казалось, что найдена чуть ли не панацея. Инициатором был все тот же Д’Эррель. Изучая причины эпидемии дизентерии, он обнаружил, что количество фага, небольшое в начале заболевания, очень сильно возрастает по мере его развития и достигает максимальных значений, когда больной пошел на поправку. Напрашивался вывод: развитие фага, заражающего данную патогенную бактерию, является причиной выздоровления больного от инфекционного заболевания.