Was ist ein Virus und wie lange "lebt" es außerhalb der Zelle?
Viren entwickeln sich, mutieren und vermehren sich. Wie komplexe Organismen wie der Mensch unterliegen auch Viren einer natürlichen Selektion. Sie sind jedoch außerhalb der Zellen nicht lebensfähig und werden schnell zerstört. Ob das Virus eine Übergangsform zwischen der lebenden und der nicht lebenden Welt ist. Der Virologe Leonid Margolis berichtet.
Bevor darüber gesprochen wird, ob das Virus lebt, sollte gesagt werden, dass die Grenze zwischen Lebenden und Nicht-Lebenden nicht so klar gezogen ist. Ein bedingungsloses Zeichen eines Lebewesens ist die Fähigkeit, Nachkommen zu zeugen. Viele Tiere und Menschen geben ihr genetisches Material jedoch nicht an zukünftige Generationen weiter. Bedeutet das, dass sie nicht leben? Ein weiteres Lebenszeichen ist die Fähigkeit, sich an die Umwelt anzupassen. Wenn ein Stein fällt, kann er seine Form ändern, und dies ist formal eine Anpassung an die Umgebung. Außerdem verschwendet der Stein gleichzeitig Energie, und der Energieaustausch ist ein weiteres Zeichen.
Ob das Virus lebt oder leblos ist, streiten sich Wissenschaftler seit langem. Tatsache ist, dass das Virus nicht alle Eigenschaften eines Lebewesens aufweist und daher dieser Kategorie nicht eindeutig zugeordnet werden kann. Zum Beispiel ist die Struktur von Viren nicht zellulär und sie können nicht unabhängig leben. Viren verwenden zur Fortpflanzung eine lebende Zelle zusammen mit ihren Ressourcen. Bildlich gesprochen ähnelt das Virus einem Brief des Oberbefehlshabers, der in einem Umschlag versiegelt ist. An sich lebt es nicht, aber die darin enthaltenen Befehle setzen eine große Anzahl von Soldaten und Einheiten in Bewegung. Ebenso können einige Viren das Leben einer Zelle oder sogar eines Organismus verändern.
Die Zelle ist ein unabhängiger Organismus. Die Zellen in unserem Körper stehen in enger Wechselwirkung mit anderen Zellen, aber sie können im Prinzip getrennt leben. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts begannen der amerikanische Biologe Ross Garrison und der französische Chirurg Alexis Carrel, der zu diesem Zeitpunkt Nobelpreisträger war, einzelne tierische Zellen zu kultivieren, beginnend mit Hühnerzellen. Sie haben bewiesen, dass sich in einer speziellen Nährlösung die Zelle eines Tieres vermehren und einige Funktionen erfüllen kann, beispielsweise das Kriechen, wenn es um Bakterien oder Protozoen geht. Gleiches gilt für menschliche Zellen.
Im Gegensatz dazu ist ein Virus ein nicht autonomes System. Trotz der Vielfalt der Formen von Viren ist ihre Struktur mehr oder weniger gleich: Nukleinsäure (DNA oder RNA) und Kapsid - eine Reihe von Proteinen in einer Lipidmembran. Einige Viren wie Bakteriophagen haben Prozesse, die ihr genetisches Material in Zellen injizieren. Unabhängig von der Struktur des Virus ist seine Struktur zehnmal einfacher als die einer Zelle. Darüber hinaus können Viren keine Energie produzieren und speichern sowie die interne Umgebung nicht aufrechterhalten, da sie einfach nicht vorhanden ist. Diese drei Parameter unterscheiden eine lebende Zelle von einem nicht lebenden Virus.
Andererseits können sich Viren selbst reproduzieren und entwickeln, wenn wir unter Entwicklung den gesamten Lebenszyklus eines Virus verstehen. Darüber hinaus verändern Viren die Phasen ihres Lebenszyklus unter dem Einfluss der Umwelt. Sie sind auch in der Lage, genetische Informationen an zukünftige Generationen zu übertragen und sich weiterzuentwickeln.
Gleichzeitig sind Viren sehr zerbrechliche Wesen. Beispielsweise lebt das Coronavirus nur wenige Tage auf einigen Oberflächen und bricht dann zusammen. Das HIV-Virus behält seine Integrität außerhalb des Körpers nur etwa eine Stunde lang. Die Situation bei Kälte ist anders: Bei Tiefkühlbedingungen (ca. -80 ° C) können Viren lange Zeit infektiös bleiben. In anderen Umgebungen sind Viren jedoch sehr anfällig.
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Das Leben ist relativ diskret und es gibt keine Übergangsformen. Vor relativ kurzer Zeit fanden Wissenschaftler jedoch heraus, dass alle Zellen Blasen freisetzen - extrazelluläre Vesikel, in denen sich ein Teil des Zellgenoms befindet, und deren Membranen den viralen sehr ähnlich sind: Sie bestehen aus Lipiden, Fetten und Proteinen. Einige Zellen, die diese Vesikel aufnehmen, verändern die Funktion ihrer RNA. Diese Entdeckung führte zu einer ernsthaften Debatte: Ist das extrazelluläre Vesikel ein Vorläufer eines Virus oder ist es eine primitive Form eines Virus, das viele seiner Eigenschaften verloren hat? Es ist offensichtlich, dass Viren aufgrund ihrer Einfachheit eine der erfolgreichsten Formen der Genexistenz sind, und daher sind Viren eine sehr vorteilhafte Lebensform. Und die Evolution bewahrt bekanntlich viele erfolgreiche Mutationen.