Вирус гриппа абиотический фактор

Обновлено: 22.04.2024

1.Радиоактивное загрязнение почвы.
2.Поедание малины медведем.
3.Понижение температуры воздуха.
4.Заражение человека вирусом гриппа.
5.Выбросы вредных веществ в атмосферу.
6.Опыление растений насекомыми.
7.Минеральный состав и содержание гумуса в почве
8.Симбиоз бобовых растений и клубеньковых бактерий
9.Эрозия почв в результате загрязнения химическими элементами
10.Ультрафиолетовое излучение
11.Рельеф местности
12.Лесной пожар, возникший по халатности человека.

Ответ:

Объяснение:

Новые вопросы в Биология

Емоційно стримані, спокійні, наполегливі, постійні узвичках: А) холерики Б) сангвініки В) меланхоліки Г) флегматики

Вопрос 6 (из 7) Примером безусловного рефлекса считается: Варианты ответа (возможно несколько правильных) поворот головы на резкий звук выделение слюн … ы во время еды езда на велосипеде Особлюдение режима дня выделение слюны у собаки при включении лампочки

Вопрос 2 (из 7) Нервная деятельность многоклеточного животного имеет характер Варианты ответа гормональный Орефлекторный пищеварительный дыхательныйСР … ОЧНОО

1.Общий характерный признак для класса Земноводных и Пресмыкающихся: А)развитие на суше В)кожное дыхание Б)развитие в воде Г)холоднокровность

1.Общий характерный признак для класса Земноводных и Пресмыкающихся:А)развитие на суше В)кожное дыханиеБ)развитие в воде Г)холоднокровность … 2.Какое животное относят к отряду Хищные?:А)андатра В)куницуБ)кенгуру Г)кабана

В первом случае при скрещивании растений с красными цветками с растениями с белыми цветками всё потомство имело красные цветки. Для второго скрещивани … я взяли гибрида первого поколения и скрестили его с растениями с белыми цветками. 1) Какой признак был доминантными, а какой рецессивным? 2) Составьте схемы двух скрещиваний, подпишите генотипы и фенотипы всех особей. 3) Могло ли произойти так, что гибриды первого поколения имели бы розовые цветки? Ответ поясните.

3-тапсырма. Өсімдікке морфологиялық сипаттама бер. ол үшін қолжетімді атлас, анықтамалықтар, сонымен қатар ғаламтордағы алуан түрлі ақпарат көздерін п … айдалана аласың. Өсімдікке морфологиялық сипаттама жоспары: 1. Өсімдік атауы. 2. Тіршілік ету пішіні (ағаш, бұта, бұташық, шөп). 3. Біржылдық немесе көпжылдық өсімдік. 4. Жерасты және жерүсті бөліктеріне сипаттама. 5. Өркенiнiң типі. 6. Жапырағының орналасуы. 7. Жапырағы қарапайым немесе күрделі. 8. Гүлінің құрылымы. 9. Жемісінің типі. 10. Өсімдіктің өсетін жері.пжжпжпжпжжпжпжп сделайте пожалуйста.

объясните слова: сперматазойд , что такое царство бактерий, что такое кислород, что такое бактерия, половое размножение и что такое азот.

1) Царства живой природы и их признаки 2) Строение микроскопа и штативной лупы, значение их частей. Как определить увеличение? 3) Свойства живых орган … измов 4) Строение клетки растений и бактерий. Для чего им нужны споры? 5) Систематика растений 6) Условия прорастания семян\ 7) Способы размножения растений 8) Среды жизни живых организмов

Экосистема (греч. oikos - жилище) - единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему.

Вы можете встретить синоним понятия экосистема - биогеоценоз (греч. bios - жизнь + geo - земля + koinos - общий). Следует разделять биогеоценоз и биоценоз. В понятие биоценоз не входит компонент окружающей среды, биоценоз - совокупность исключительно живых организмов со связями между ними.

Совокупность биогеоценозов образует живую оболочку Земли - биосферу.

Продуценты, консументы и редуценты

Растения, преобразующие энергию солнечного света в энергию химических связей. Создают органические вещества, потребляемые животными.

Животные - потребители готового органического вещества. Встречаются консументы I порядка - растительноядные организмы, консументы II, III и т.д. порядка - хищники.

Это сапротрофы (греч. sapros - гнилой + trophos - питание) - грибы и бактерии, а также некоторые растения, которые разлагают останки мертвых организмов. Редуценты обеспечивают круговорот веществ, они преобразуют накопленные организмами органические вещества в неорганические.

Продуценты, консументы и редуценты образуют в экосистеме так называемые трофические уровни (греч. trophos - питание), которые тесно взаимосвязаны между собой переносом питательных веществ и энергии - процессом, который необходим для круговорота веществ, рождения новой жизни.

Пищевые цепи

Взаимоотношения между организмами разных трофических уровней отражаются в пищевых цепочках (трофических цепях), в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего звена. Поток энергии и веществ идет однонаправленно: продуценты → консументы → редуценты.

Пастбищные - начинаются с продуцентов (растений), производителей органического вещества
Детритные (лат. detritus - истертый) - начинаются с органических веществ отмерших растений и животных

В естественных сообществах пищевые цепи часто переплетаются, в результате чего образуются пищевые сети. Это связано с тем, что один и тот же организм может быть пищей для нескольких разных видов. Например, филины охотятся на полевок, лесных мышей, летучих мышей, некоторых птиц, змей, зайцев.

Большим разнообразием обитающих видов
Длинными пищевыми цепочками
Разветвленностью пищевых цепочек, образующих пищевую сеть
Наличием форм взаимоотношений между организмами (симбиоз)

Экологическая пирамида

Экологическая пирамида представляет собой графическую модель отражения числа особей (пирамида чисел), количества их биомассы (пирамида биомасс), заключенной в них энергии (пирамида энергии) для каждого уровня и указывающая на снижение всех показателей с повышением трофического уровня.

Существует правило 10%, которое вы можете встретить в задачах по экологии. Оно гласит, что на каждый последующий уровень экологической пирамиды переходит лишь 10% энергии (массы), остальное рассеивается в виде тепла.

Представим следующую пищевую цепочку: фитопланктон → зоопланктон → растительноядные рыбы → рыбы-хищники → дельфин. В соответствии с изученным правилом, чтобы дельфин набрал 1кг массы нужно 10 кг рыб хищников, 100 кг растительноядных рыб, 1000 кг зоопланктона и 10000 кг фитопланктона.

Агроценоз

Преобладает искусственный отбор - выживают особи с полезными для человека признаками и свойствами
Источник энергии - солнце (открытая система)
Круговорот веществ - незамкнутый, так как часть веществ и энергии изымается человеком (сбор урожая)
Видовой состав - скудный, преобладают 1-2 вида (поле пшеницы, ржи)
Устойчивость экосистемы - снижена, так как пищевые цепочки короткие, пищевые сети неразветвленные
Биомассы на единицу площади - мало

Преобладает естественный отбор - выживают наиболее приспособленные особи
Источник энергии - солнце (открытая система)
Круговорот веществ - замкнутый
Видовой состав - разнообразный, тысячи видов
Устойчивость экосистемы - высокая, так как пищевые цепочки длинные, разветвленные
Биомассы на единицу площади - много

Факторы экосистемы

К абиотическим факторам относятся факторы неживой природы. Существуют физические - климат, рельеф, химические - состав воды, почвы, воздуха. В понятие климата можно включить такие важные факторы как освещенность, температура, влажность.

К биотическим факторам относятся все живые существа и продукты их жизнедеятельности. Например: хищники регулируют численность своих жертв, животные-опылители влияют на цветковые растения и т.д. Это и самые разнообразные формы взаимоотношений между животными (нейтрализм, комменсализм, симбиоз).

К антропогенным факторам относится влияние человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Человек "разумный" (Homo "sapiens") вырубает леса, осушает болота, распахивает земли - уничтожает дом для сотен видов животных.

В результате деятельности человека произошли глобальные изменения: над Антарктикой появились "озоновые дыры", ускорилось глобальное потепление, которое ведет к таянию ледников и повышению уровня мирового океана.

За миллионы лет эволюции растения и животные вырабатывают приспособления к тем условиям среды, где они обитают. Так у алоэ, растения живущего в засушливом климате, имеются толстые мясистые листья с большим запасом воды на случай засухи. У каждого организма вырабатывается своя адаптация.

Формируются привычные биологические ритмы (биоритмы): организм адаптируется к изменениям освещенности, температуры, магнитного поля и т.д. Эти факторы играют важную роль в таких событиях как сезонные перелеты птиц, осенний листопад.

Если адаптация не вырабатывается, или это происходит слишком медленно по сравнению с другими видами, то данный вид подвергается биологическому регрессу: количество особей и ареал их обитания уменьшаются и со временем вид исчезает. Иногда деятельность человека играет решающий фактор в исчезновении видов.

Закон оптимума

Если фактор оказывает на жизнедеятельность организма благоприятное влияние (отлично подходит для животного/растения), то про фактор говорят - оптимальный, значение фактора в зоне оптимума. Зона оптимума - диапазон действия фактора, наиболее благоприятный для жизнедеятельности.

За пределами зоны оптимума начинается зона угнетения (пессимума). Если значение фактора лежит в зоне пессимума, то организм испытывает угнетение, однако процесс жизнедеятельности может продолжаться. Таким образом, зона пессимума лежит в пределах выносливости организма. За пределами выносливости организма происходит его гибель.

Фактор, по своему значению находящийся на пределе выносливости организма, или выходящий за такое значение, называется ограничивающим (лимитирующим). Существует закон ограничивающего фактора (закон минимума Либиха), гласящий, что для организма наиболее значим фактор, который более всего отклоняется от своего оптимального значения.

Метафорически представить этот закон можно с помощью "бочки Либиха". Смысл данной метафоры в том, что вода при заполнении бочки начинает переливаться через наименьшую доску, таким образом, длина остальных досок уже не играет роли. Так и наличие выраженного ограничивающего фактора сводит на нет благоприятность остальных факторов.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

2. Изначальным источником энергии в большинстве экосистем служат: 1) минеральные вещества; 2) органические вещества; 3) лучистая энергия солнца.

3. Озоновый слой расположен 1) в тропосфере; 2) в стратосфере; 3) в ионосфере.

4. На каком уровне организации живых систем происходит парниковый эффект и глобальное потепление климата? 1) организменный; 2) популяционно-видовой; 3) биогеоценотический; 4) биосферный.

5. К биотическим экологическим факторам относятся: 1) извержение вулкана; 2) биологические методы защиты растений; 3) вращение Земли; 4) конкуренция.

6. Какой из антропогенных экологических факторов относится к факторам прямого действия? 1) разрушение местообитаний; 2) отстрел животных; 3) загрязнение окружающей среды; 4) беспокойство.

7. Количество экологического фактора, при котором интенсивность жизнедеятельности организмов максимальна, - это: 1) оптимум; 2) пессимум; 3) верхний предел выносливости; 4) нижний предел выносливости.

8. Сигналом к осеннему перелёту птиц служит: 1) понижение температуры окружающей среды; 2) выпадение первого снега; 3) сокращение численности популяции; 4) сокращение длины светового дня.

9. Что ограничивает распространение водорослей на большую глубину в морях и океанах? 1) низкая температура; 2) высокая солёность; 3) отсутствие света; 4) неплодородный грунт.

10. Где наблюдается наибольшая концентрация живого вещества в биосфере? 1) на суше; 2) в атмосфере; 3) в океане; 4) на границе соприкосновения атмосферы, литосферы, гидросферы.

11. Взаимоотношения каких организмов относят к симбиотическим? 1) бобовые растения и азотфиксирующие растения; 2) белки и лоси; 3) щука и судак; 4) человек и вирус гриппа.

12. Какие организмы относят к продуцентам? 1) почвенные бактерии; 2) берёзы; 3) майские жуки; 4) кабаны.

13. Взаимоотношения вируса гриппа и человека – это пример: 1) конкуренции; 2) паразитизма; 3) хищничества; 4) нахлебничества.

14. К какому виду адаптаций относится видоизменение листа у кактуса? 1) морфологические; 2) физиологические; 3) биохимические; 4) этологические (поведенческие).

15. На каком трофическом уровне располагаются плотоядные животные? 1) на первом; 2) на втором; 3) на третьем; 4) на последнем.

16. Какое животное надо включить в пищевую цепь: злаки --- мышь---…. ---коршун? 1) ёж; 2) волк; 3) уж; 4) жаворонок.

17. Какая приблизительно часть энергии передаётся по пищевой цепи на следующий трофический уровень? 1) 100%; 2) 10%; 3) 1%; 4) 0%.

18. Цепи выедания (пастбищные) начинаются: 1) с живых фотосинтезирующих организмов; 2) остатков растений; 3) трупов животных; 4) экскрементов животных.

19. Какой из процессов является следствием выброса в атмосферу фреонов? 1) парниковый эффект; 2) разрушение озонового экрана; 3) кислотные дожди; 4) смог.

20. Какой из процессов является следствием выброса в атмосферу оксидов азота и серы? 1) парниковый эффект; 2) разрушение озонового экрана; 3) кислотные дожди; 4) смог.

Часть 2. В заданиях В1-В4 выберите три верных ответа из шести и запишите по порядку цифры, под которыми они указаны.

В1. Какие экологические факторы относятся к абиотическим? 1) паразитизм; 2) влажность; 3) температура; 4) конкуренция; 5) рельеф местности; 6) хищничество.

В2. Какие экологические факторы относятся к антропогенным? 1) извержение вулкана; 2) распашка почвы; 3) ветер; 4) шум самолёта; 5) сжигание стерни; 6) паразитизм.

В3. Какие адаптации являются морфологическими? 1) видоизменение корней; 2) мимикрия; 3) впадение в спячку; 4) брачные игры; 5) яркая окраска цветков; 6) строительство убежищ.

В4. Какие характеристики относятся к консументам? 1) поглощают углекислый газ; 2) способны к фотосинтезу или хемосинтезу; 3) синтезируют органические вещества из неорганических; 4) питаются органическими веществами продуцентов; 5) питаются органическими веществами консументов; 6) питаются готовыми органическими веществами.

В заданиях В5-В7 установите соответствие . В5. Признаки ограничивающего фактора в воде, в пустыне, в тундре: А. В воде. Б. В пустыне. В. В тундре. 1. Недостаток тепла. 2. Концентрация кислорода. 3. Недостаток влаги.

В6. Факторы, оказывающие влияние на популяцию окуней в реке. Выпишите цифры, обозначающие абиотические, биотические и антропогенные экологические факторы. А. Абиотические факторы. Б. Биотические факторы. В. Антропогенные факторы. 1) Увеличение скорости течения реки весной. 2) Увеличение численности мальков других видов рыб. 3) Увеличение прозрачности воды во время половодья. 4) Понижение температуры зимой. 5) Загрязнение воды в водоёме сточными водами. 6) Увеличение численности хищников, поедающих отложенную окунями икру.

В7. Соотнесите понятия (А – В) и определения к ним (1-3). А. Мутуализм Б. Комменсализм (нахлебничество) В . Комменсализм (квартирантство) 1) Особи одного вида используют остатки пищи особей другого вида. 2) Особи одного вида предоставляют убежище особям другого вида, и это не приносит хозяину ни вреда, ни пользы. 3) Совместное взаимовыгодное сосуществование особей двух или более видов.

Часть 1. Тест. Выберите один правильный ответ. 1. Учение о биосфере было создано: 1) Ч. Дарвиным; 2) Г. Менделем; 3) А. И. Опариным; 4) В. И. Вернадским.

2. Что является элементарной структурной и функциональной единицей биосферы? 1) популяция; 2) вид; 3) экотоп; 4) биогеоценоз.

4. На каком уровне организации живых систем происходит изменение численности амурских тигров? 1) организменный; 2) популяционно-видовой; 3) биоценотический; 4) биогеоценотический.

5. К абиотическим экологическим факторам относится: 1) техногенное загрязнение Мирового океана; 2) биологические методы защиты растений; 3) вращение Земли; 4) паразитизм.

6. Какой из антропогенных экологических факторов относится к факторам косвенного действия? 1) разрушение местообитаний; 2) отстрел животных; 3) скашивание травы; 4) вырубка леса.

7. Максимальное количество экологического фактора, при котором возможно существование организма, - это: 1) оптимум; 2) пессимум; 3) верхний предел выносливости; 4) нижний предел выносливости.

8. Какой экологический фактор определяет сезонные изменения в природе? 1) температура воздуха; 2) влажность воздуха; 3) атмосферное давление; 4) продолжительность светового дня.

9. Наибольшее разнообразие видов характерно для биоценоза: 1) тундры; 2) лесотундры; 3) тайги; 4) тропического леса.

10. Взаимоотношения каких организмов относятся к нейтральным? 1) ель и растения нижнего яруса; 2) белки и лоси; 3) львы и грифы; 4) травоядные копытные и кишечные бактерии.

11. Кто из перечисленных организмов является консументом в лесной экосистеме? 1) зайцы; 2) грибы; 3) бактерии; 4) растения.

12. Взаимоотношения, при которых один из участников умерщвляет другого и использует его в качестве пищи, - это пример: 1) конкуренции; 2) паразитизма; 3) хищничества; 4) нахлебничества.

13. К какому виду адаптаций относится выработка у человека иммунитета к ветряной оспе после перенесения заболевания? 1) морфологические; 2) физиологические; 3) биохимические; 4) этологические (поведенческие).

14. К какому виду адаптаций относится способность верблюда обеспечивать организм водой путём окисления запасов жира? 1) морфологические; 2) физиологические; 3) биохимические; 4) этологические (поведенческие).

15.На каком трофическом уровне располагаются растительноядные животные? 1) на первом; 2) на втором; 3) на третьем; 4) на последнем.

16. Кто занимает второй трофический уровень в африканской саванне? 1) гиены; 2) львы; 3) антилопы; 4) акации.

17. В каком направлении осуществляются пищевые и энергетические связи? 1) консументы – продуценты – редуценты; 2) редуценты – консументы- продуценты; 3) продуценты – консументы – редуценты; 4) продуценты – редуценты – консументы.

18. Основными поставщиками энергии в сосновом лесу являются: 1) бактерии; 2) сосны; 3) белки; 4) насекомые.

19. Какой из процессов является следствием выброса в атмосферу дыма и пыли? 1) парниковый эффект; 2) разрушение озонового экрана; 3) кислотные дожди; 4) смог.

20. Накопление в атмосфере углекислого газа в результате антропогенного воздействия может вызвать: 1) изменение климата; 2) разрушение озонового экрана; 3) кислотные дожди; 4) образование полезных ископаемых.

В1. Какие экологические факторы относятся к абиотическим? 1) длина светового дня; 2) фитонциды; 3) химический состав почвы; 4) вирус гриппа; 5) извержение вулкана; 6) пыльца растений.

В2. Какие экологические факторы относятся к биотическим? 1) паразитизм; 2) влажность; 3) температура; 4) конкуренция; 5) рельеф местности; 6) хищничество.

В3. Какие адаптации являются поведенческими? 1) впадение в спячку; 2) мимикрия; 3) видоизменение корней; 4) брачные игры; 5) яркая окраска цветков; 6) строительство убежищ.

В4. Какие характеристики относятся к продуцентам? 1) являются сапротрофами; 2) способны к фотосинтезу или хемосинтезу; 3) поглощают углекислый газ; 4) синтезируют органические вещества из неорганических; 5) разлагают органические вещества до минеральных;

В заданиях В5-В7 установите соответствие. В5. Из приведённого перечня выберите приспособления растений к жизни в пустыне (А) и в тундре (Б). Выпишите соответствующие им цифры. А. Пустыня. Б. Тундра. 1) Поверхностное расположение корней. 2) Глубинное и поверхностное расположение корней. 3) Листья опушённые, имеют восковой налёт. 4) Листья видоизменены в колючки или имеют небольшие размеры. 5) Стебель имеет серебристое или беловатое опушение, у ряда растений в нём происходит фотосинтез.

В6. Установите соответствие между признаком организма и царством, для которого этот признак характерен. Выпишите соответствующие им цифры. А. Царство Растения. Б. Царство Животные. 1) автотрофы; 2) активное передвижение; 3) в цепи питания – консументы; 4) в цепи питания – продуценты; 5) гетеротрофы; 6) неограниченный рост.

В7. Живые организмы поселяются друг с другом не случайно, а образуют определённые сообщества, приспособленные к совместному обитанию. Между ними возникают отношения: А. Позитивные. Б. Негативные. В. Нейтральные. 1) Партнёры не влияют друг на друга (окунь – крот). 2) Оба партнёра (или один из них) извлекают пользу от другого. 3) Обе взаимодействующие популяции (или одна из них) испытывают отрицательное влияние.

Обзор

Такие маски в принудительном порядке носили в 1918—1919-х годах, во время крупнейшей пандемии гриппа, по современным подсчетам унесшей до 50 млн. человеческих жизней

Автор

Редакторы

Грипп

Среди наиболее трагических событий первой половины XX века — наряду с двумя мировыми войнами — выделяется пандемия гриппа 1918 года, ставшая не менее смертоносной, чем крупнейшие конфликты между людьми: в течение 18 месяцев около 50 млн. людей погибли от вирусной инфекции.

Гонки с гриппом

Ежегодно гриппом переболевает 5–15% всей мировой популяции. Наибольшему риску подвергаются дети до двух лет, пожилые люди от 65, а также больные астмой, диабетом или хроническими заболеваниями сердца вне зависимости от возраста. В то же время от болезни не застрахован никто — как показала пандемия 2009-го, когда больше всего пострадали как раз молодые люди с превосходной иммунной системой [4].

Гриппозный зоопарк

Это эстафета, которую ученые и органы здравоохранения уже так долго и с переменным успехом стараются прервать.

Ловец вирусов

— Что является самым главным в экологии вируса гриппа?

— Что еще мы узнали после встречи с птичьим гриппом?

— Болеют ли дикие птицы — природные носители вируса — гриппом?

— Как грипп передается между дикими птицами?

— Это неизвестно. Один из способов это выяснить — исследование природных очагов гриппа. Яркий пример, который наблюдаем мы с коллегами — залив Делавэр на востоке США. Птицы побережья во время сезонной миграции на север в мае останавливаются там, чтобы покормиться яйцами мечехвостов. По-видимому, в этом месте собирается критическая масса птиц, многие из которых еще не являются носителями гриппа, — что и становится определяющим фактором, позволяющим инфекции быстро распространяться. Есть и другие подобные места — в Австралии, Канаде, в других регионах. Потенциально подходит любое место массового скопления и кормления этой водной братии.

— Сколько разновидностей вируса гриппа циркулирует в природе?

— Над чем вы сейчас работаете?

Это исследование, в высшей степени ориентированное на практику. Используя наши диагностические методы, можно будет оперативно объявлять о появлении новых штаммов вируса и проводить грамотные кампании по вакцинации.

Рисунок 3. Во время пандемии поцелуи возможны только с защитой

— До сих пор птичий вирус гриппа H5N1 был не слишком активен, заражая людей. Какова вероятность, что в будущем эта его способность значительно возрастет?

— Вероятность пандемии вируса H5N1 значительно меньше, чем любого из H1, H2 или H3, потому что H5 далеко не так заразен для людей. Но если назвать вирус, который нам хотелось бы видеть пандемичным меньше всего, это будет как раз H5 из-за высокой смертности, причиной которой он становится. Одна из отличительных черт высокопатогенного вируса — молекулярные особенности строения гемагглютинина, позволяющие развиться системной инфекции, а не инфекции только дыхательных путей, как обычно [2]. Такая опасная способность числится только за вирусами H5 и H7.

У H5N1 было десять лет, чтобы переменить хозяина, а значит, это не одна-две и не три-четыре замены, которые должны произойти в нем, чтобы стать патогеном человека, а значительно больше. Есть примеры, когда для перемены хозяина вирусу требуется не одно десятилетие, несмотря на плотный контакт между видами, однако сейчас понятно хотя бы, что H5N1 не может передаться людям легко. Впрочем, совсем исключить эту вероятность нельзя, и если что-то и мешает нам спать спокойно по ночам, — то это вирус H5.

— Что, на ваш взгляд, наиболее удивительно в вирусе гриппа?

— Не устаю удивляться, как мало мы про него знаем, несмотря на то, что так давно и так активно изучаем. Это же сравнительно простые вирусы, — но до сих пор так и не понятно, что позволяет им периодически преодолевать межвидовые барьеры.

Обзор

Автор

Редакторы

Обратите внимание!

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Эволюция и происхождение вирусов

В 2007 году сотрудники биологического факультета МГУ Л. Нефедова и А. Ким описали, как мог появиться один из видов вирусов — ретровирусы. Они провели сравнительный анализ геномов дрозофилы D. melanogaster и ее эндосимбионта (микроорганизма, живущего внутри дрозофилы) — бактерии Wolbachia pipientis. Полученные данные показали, что эндогенные ретровирусы группы gypsy могли произойти от мобильных элементов генома — ретротранспозонов. Причиной этому стало появление у ретротранспозонов одного нового гена — env, — который и превратил их в вирусы. Этот ген позволяет вирусам передаваться горизонтально, от клетки к клетке и от носителя к носителю, чего ретротранспозоны делать не могли. Именно так, как показал анализ, ретровирус gypsy передался из генома дрозофилы ее симбионту — вольбахии [7]. Это открытие упомянуто здесь не случайно. Оно нам понадобится для того, чтобы понять, чем вызваны трудности борьбы с вирусами.

Из давних письменных источников, оставленных историком Фукидидом и знахарем Галеном, нам известно о первых вирусных эпидемиях, возникших в Древней Греции в 430 году до н.э. и в Риме в 166 году. Часть вирусологов предполагает, что в Риме могла произойти первая зафиксированная в источниках эпидемия оспы. Тогда от неизвестного смертоносного вируса по всей Римской империи погибло несколько миллионов человек [8]. И с того времени европейский континент уже регулярно подвергался опустошающим нашествиям всевозможных эпидемий — в первую очередь, чумы, холеры и натуральной оспы. Эпидемии внезапно приходили одна за другой вместе с перемещавшимися на дальние расстояния людьми и опустошали целые города. И так же внезапно прекращались, ничем не проявляя себя сотни лет.

Вирус натуральной оспы стал первым инфекционным носителем, который представлял действительную угрозу для человечества и от которого погибало большое количество людей. Свирепствовавшая в средние века оспа буквально выкашивала целые города, оставляя после себя огромные кладбища погибших. В 2007 году в журнале Национальной академии наук США (PNAS) вышла работа группы американских ученых — И. Дэймона и его коллег, — которым на основе геномного анализа удалось установить предположительное время возникновения вируса натуральной оспы: более 16 тысяч лет назад. Интересно, что в этой же статье ученые недоумевают по поводу своего открытия: как так случилось, что, несмотря на древний возраст вируса, эпидемии оспы не упоминаются в Библии, а также в книгах древних римлян и греков [9]?

Строение вирусов и иммунный ответ организма

Рисунок 1. Первооткрыватель вирусов Д.И. Ивановский (1864–1920) (слева) и английский врач Эдвард Дженнер (справа).

Почти все известные науке вирусы имеют свою специфическую мишень в живом организме — определенный рецептор на поверхности клетки, к которому и прикрепляется вирус. Этот вирусный механизм и предопределяет, какие именно клетки пострадают от инфекции. К примеру, вирус полиомиелита может прикрепляться лишь к нейронам и потому поражает именно их, в то время как вирусы гепатита поражают только клетки печени. Некоторые вирусы — например, вирус гриппа А-типа и риновирус — прикрепляются к рецепторам гликофорин А и ICAM-1, которые характерны для нескольких видов клеток. Вирус иммунодефицита избирает в качестве мишеней целый ряд клеток: в первую очередь, клетки иммунной системы (Т-хелперы, макрофаги), а также эозинофилы, тимоциты, дендритные клетки, астроциты и другие, несущие на своей мембране специфический рецептор СD-4 и CXCR4-корецептор [13–15].

Одновременно с этим в организме реализуется еще один, молекулярный, защитный механизм: пораженные вирусом клетки начинают производить специальные белки — интерфероны, — о которых многие слышали в связи с гриппозной инфекцией. Существует три основных вида интерферонов. Синтез интерферона-альфа (ИФ-α) стимулируют лейкоциты. Он участвует в борьбе с вирусами и обладает противоопухолевым действием. Интерферон-бета (ИФ-β) производят клетки соединительной ткани, фибробласты. Он обладает таким же действием, как и ИФ-α, только с уклоном в противоопухолевый эффект. Интерферон-гамма (ИФ-γ) синтезируют Т-клетки (Т-хелперы и (СD8+) Т-лимфоциты), что придает ему свойства иммуномодулятора, усиливающего или ослабляющего иммунитет. Как именно интерфероны борются с вирусами? Они могут, в частности, блокировать работу чужеродных нуклеиновых кислот, не давая вирусу возможности реплицироваться (размножаться).

Причины поражений в борьбе с ВИЧ

Тем не менее нельзя сказать, что ничего не делается в борьбе с ВИЧ и нет никаких подвижек в этом вопросе. Сегодня уже определены перспективные направления в исследованиях, главные из которых: использование антисмысловых молекул (антисмысловых РНК), РНК-интерференция, аптамерная и химерная технологии [12]. Но пока эти антивирусные методы — дело научных институтов, а не широкой клинической практики*. И потому более миллиона человек, по официальным данным ВОЗ, погибают ежегодно от причин, связанных с ВИЧ и СПИДом.

Подобный вирусный механизм характерен не только для ВИЧ. Он описан и при инфицировании некоторыми другими опасными вирусами: такими, как вирусы Денге и Эбола. Но при ВИЧ антителозависимое усиление инфекции сопровождается еще несколькими факторами, делая его опасным и почти неуязвимым. Так, в 1991 году американские клеточные биологи из Мэриленда (Дж. Гудсмит с коллегами), изучая иммунный ответ на ВИЧ-вакцину, обнаружили так называемый феномен антигенного импринтинга [23]. Он был описан еще в далеком 1953 году при изучении вируса гриппа. Оказалось, что иммунная система запоминает самый первый вариант вируса ВИЧ и вырабатывает к нему специфические антитела. Когда вирус видоизменяется в результате точечных мутаций, а это происходит часто и быстро, иммунная система почему-то не реагирует на эти изменения, продолжая производить антитела к самому первому варианту вируса. Именно этот феномен, как считает ряд ученых, стоит препятствием перед созданием эффективной вакцины против ВИЧ.

Открытие биологов из МГУ — Нефёдовой и Кима, — о котором упоминалось в самом начале, также говорит в пользу этой, эволюционной, версии.

Сегодня не только ВИЧ представляет опасность для человечества, хотя он, конечно, самый главный наш вирусный враг. Так сложилось, что СМИ уделяют внимание, в основном, молниеносным инфекциям, вроде атипичной пневмонии или МЕRS, которыми быстро заражается сравнительно большое количество людей (и немало гибнет). Из-за этого в тени остаются медленно текущие инфекции, которые сегодня гораздо опаснее и коварнее коронавирусов* и даже вируса Эбола. К примеру, мало кто знает о мировой эпидемии гепатита С, вирус которого был открыт в 1989 году**. А ведь по всему миру сейчас насчитывается 150 млн человек — носителей вируса гепатита С! И, по данным ВОЗ, каждый год от этой инфекции умирает 350-500 тысяч человек [33]. Для сравнения — от лихорадки Эбола в 2014-2015 гг. (на состояние по июнь 2015 г.) погибли 11 184 человека [34].

* — Коронавирусы — РНК-содержащие вирусы, поверхность которых покрыта булавовидными отростками, придающими им форму короны. Коронавирусы поражают альвеолярный эпителий (выстилку легочных альвеол), повышая проницаемость клеток, что приводит к нарушению водно-электролитного баланса и развитию пневмонии.

Рисунок 8. Электронная микрофотография воссозданного вируса H1N1, вызвавшего эпидемию в 1918 г. Рисунок с сайта phil.cdc.gov.

Почему же вдруг сложилась такая ситуация, что буквально каждый год появляются новые, всё более опасные формы вирусов? По мнению ученых, главные причины — это сомкнутость популяции, когда происходит тесный контакт людей при их большом количестве, и снижение иммунитета вследствие загрязнения среды обитания и стрессов. Научный и технический прогресс создал такие возможности и средства передвижения, что носитель опасной инфекции уже через несколько суток может добраться с одного континента на другой, преодолев тысячи километров.

Читайте также: