Высокие или низкие температуры также могут вызывать мутации, но, в отличие от ионизирующего излучения, мутагенное действие температур избирательно. Например, у ржи или пшеницы температуры никаких мутаций не вызывают, а вот у мушек-дрозофил повышение температуры окружающей среды на 10 °C увеличивает частоту мутаций в три раза!
Химических мутагенов существует великое множество – счет им идет на тысячи. У них у всех есть одно общее свойство: это химически активные вещества, охотно вступающие в реакцию с другими веществами. О нынешнем загрязнении окружающей среды сказано столько, что углубляться в эту тему нет никакой необходимости. Надо только уточнить, что мутагены действуют на все живые организмы без исключения. Мы такие разные, а нуклеиновые кислоты у всех, по сути, одни и те же. Строение конкретных молекул разное, но физико-химические свойства примерно одинаковы.
Представляете ли вы жизнь микроорганизмов-паразитов во всей ее беспросветной мрачности? На первый взгляд может показаться, что эти паразиты (в прямом и переносном смыслах) живут замечательно, ведь у них есть все, о чем может мечтать живое создание: уютная среда обитания, много пищи, возможность размножаться…
Уютная среда обитания? Ага, как же! Интересно, как бы вы себя чувствовали, если бы к вам домой то и дело пытались вломиться агрессивно настроенные и при этом вооруженные люди и они же норовили бы напасть на вас из-за каждого угла при выходе на улицу? А ведь именно так и живут несчастненькие микробы-паразиты до тех пор, пока им не удается сломать иммунную защиту. Но тут уж как фишка ляжет: или паразиты уничтожат защиту, или иммунная система уничтожит паразитов. Но это только часть тех тягот и лишений, которые испытывают наши маленькие враги. Время от времени им приходится покидать обжитые организмы хозяев и выходить в «открытый космос» – во внешнюю среду. Надо же искать новых хозяев. А во внешней среде столько напастей: и свет, и холод, и сухость, и многое другое! Вылетит, скажем, при чихании двести тысяч вирусов, а до новых хозяев доберется тысяч двадцать-тридцать. Это жизнь, детка, она такая!
Поймите правильно, никто не собирается вызвать у вас сочувствие к паразитам. Во-первых, они никакого сочувствия не вызывают, поскольку являются нашими заклятыми врагами. Во-вторых, книга, которую вы читаете, является научно-популярной, а в научно-популярной литературе эмоциям места нет. Если бы автор хотел пробить читателей на слезу, то он бы написал меланхолическую поэму «Песня о вибрионе» или же романтическую пьесу «Плазмодий и Йерсиния». Но у автора другая задача. Он хотел показать, как тяжела жизнь микробов-паразитов, для того чтобы было понятно, какую огромную ценность имеют для них полезные признаки. Чем хуже жизнь, чем менее благоприятны условия окружающей среды, тем острее становится борьба за существование (выживание), тем больше ценятся полезные признаки. Образно говоря, если нас с вами естественный отбор мягко направляет в нужную сторону, то над паразитами он постоянно машет огненным мечом. Добавьте это обстоятельство к высокой скорости размножения микроорганизмов, и вы поймете, почему они так быстро изменяются.
А у РНК-содержащих вирусов, которых, как уже было сказано, среди вирусов большинство, есть еще одно «преимущество», стимулирующее их изменчивость. Молекулы ДНК состоят из двух цепочек, которые комплементарны друг другу. Комплементарностью называется взаимное соответствие молекул или их фрагментов, обеспечивающее образование связей между ними. Условно говоря, напротив фрагмента А будет находиться фрагмент Б, а напротив фрагмента В – фрагмент Г и никак иначе.
С одной стороны, двойную цепочку труднее повредить, чем ординарную, а с другой, при разрыве одной из цепочек она будет восстановлена на основе информации, полученной с комплементарного фрагмента другой цепочки. Молекулы РНК состоят из одной цепочки, поэтому повреждаются легче, чем молекулы ДНК. Вдобавок, при восстановлении поврежденных молекул РНК ошибки происходят чаще, чем при восстановлении молекул РНК. Это объясняется отсутствием «шпаргалки» – второй комплементарной цепочки.
С биологической точки зрения разницы между РНК– и ДНК-содержащими вирусами нет никакой. Попросту говоря, хрен редьки не слаще. Разница есть только с химической точки зрения: РНК-содержащие вирусы, в отличие от ДНК-содержащих, имеют в своем составе азотистое основание урацил, а не тимин и моносахарид рибозу, а не дезоксирибозу. Кстати говоря, подавляющее большинство вирусов являются РНК-содержащими. Размер хранилища наследственной информации у вирусов очень разный, потому что сами вирусы очень разные, одним для воспроизведения нужно вырабатывать
[31] (а соответственно, и кодировать в молекулах ДНК или РНК) два или четыре белка, а другим – более тысячи белков.
Большинство РНК-содержащих вирусов изменяются очень быстро. Примером такой скоростной изменчивости могут служить вирусы гриппа, которых в настоящее время выявлено более 2 тысяч разновидностей. Высокая изменчивость вируса гриппа создает проблемы с противогриппозной вакцинацией, потому что прошлогодняя вакцина (условно) в нынешнем году не поможет, а на создание вакцины и производство нужного количества требуется определенное время. Всемирная организация здравоохранения прогнозирует изменения
[32], которые должны произойти с вирусом гриппа и ежегодно рекомендует производителям новый состав так называемой трехвалентной вакцины, включающий три штамма вируса, на основе которых она должна создаваться. Такая рекомендация дается за полгода до начала использования вакцины, чтобы к моменту вспышки гриппа врачи располагали бы нужным ее количеством.
Возникновению и распространению эпидемий способствуют не только биологические, но также и социальные факторы.
С каждым годом людей на нашей планете становится все больше и больше. Численность населения земного шара неотвратимо приближается к 8 миллиардам. Для сравнения: в 1900 году на нашей планете жило немногим больше полутора миллиардов человек, а в 1800 году – один миллиард. Чем больше людей, тем выше плотность населения, а чем выше плотность населения, тем быстрее распространяются инфекционные заболевания, тем больше человек они поражают.
Наряду с постоянным приростом населения, наблюдается такая тенденция, как стремление людей в города. На сегодняшний день бо́льшая часть населения нашей планеты живет в городах, в условиях скученности. Жители России, даже те, кто живет в крупных мегаполисах, плохо представляют (к счастью!), что такое настоящая скученность населения. Для того чтобы это прочувствовать, нужно побывать в таких городах, как Шанхай или, скажем, Дакка, которая считается самым перенаселенным городом планеты
[33].
