Intersteller comets
© Roy Keeris/Flickr

Komentar: Ovo je 10. poglavlje knjige gosp. Lescaudrona "Masovna izumiranja, evolucijski skokovi i povezanost virusa i informacija".

Prethodno poglavlje: Poglavlje 9.: Enigma specijacije​​
Prvo poglavlje: Poglavlje 1.: Masovna izumiranja


Osim njihove uloge u specijaciji, virusi bi također mogli objasniti zagonetnu značajku većine masovnih izumiranja: njihovu očitu diskriminaciju vrsta.

Iako mehanički učinci udara kometa, bilo da se rado o mega tsunamiju, ledenom dobu ili induciranom masovnom vulkanizmu, mogu i jesu odgovorni za većinu razaranja uočenih tijekom masovnih izumiranja, to nije dovoljno za objašnjavanje njihove dimenzije koja je specifična za vrstu: dok je jedna određena vrsta iskorijenjena, druge blisko srodne vrste koje dijele slično stanište, ishranu, fiziologiju su pošteđene:
Dvadeset jedna od dvadeset sedam vrsta školjkaša (brahiopoda) potpuno je izbrisana na K-T granici, da bi ih iznenada zamijenile dvadeset četiri potpuno nove vrste.[1]
Zašto su neke vrste bile pošteđene, pa čak i procvjetale, dok su druge blisko povezane vrste potpuno izbrisane? Je li to bila samo stvar slučajnosti?

Ovo djelovanje virusa specifično za vrstu je više puta dokazano modernim eksperimentima. Na primjer, inokulacija istog virusa na različite vrste vinskih mušica dovodi do dramatično različitih rezultata. Za neke vrste virusna infekcija je benigna ili čak asimptomatska, dok je za druge blisko povezane vrste voćnih mušica virus smrtonosan:
Istraživači su zarazili 48 vrsta vinskih mušica s RNA virusom i otkrili da je količina štete uzrokovane virusom bila vrlo različita kod novih domaćina, pri čemu su neke vrste imale relativno benigne infekcije, a druge su vrste brzo umirale.[2]
Ova diskriminacija vrsta koju otkrivaju virusi nije ograničena na insekte u laboratorijskim uvjetima. U prirodi najrazvijeniji sisavci, uključujući ljude, doživljavaju isto virusno djelovanje specifično za vrstu:
Na primjer, čini se da virus ebole uzrokuje malo simptoma kod svog prirodnog rezervoara, voćnog šišmiša, ali je smrtonosan kod čimpanza, gorila i ljudi.[3]
Slično eboli, gotovo svi HERV-ovi imaju djelovanje specifično za vrstu jer su njihova mjesta vezivanja u njihovim domaćinima sama po sebi specifična za vrstu:
[...] gotovo 90% HERV-ova postoji u ljudskom genomu kao pojedinačni LTR-ovi i često sadrže mjesta vezanja faktora transkripcije koja su specifična za vrstu[4]
Isto vrijedi za gotovo svaku interakciju vrste i virusa:
interakcije virusnih molekula s urođenim imunološkim sustavom domaćina specifične za vrstu domaćina i soj virusa igraju ključnu ulogu u određivanju raspona domaćina i virulencije virusa.[5]
Na isti način, isto virusno djelovanje specifično za vrstu moglo bi se primijeniti na masovna izumiranja. Na primjer, unatoč iskorjenjivanju 75% vrsta, K/T izumiranje, uključujući njegovu komponentu epidemije, čini se da je bilo selektivno prema vrsti:
veliki broj vrsta bio je pošteđen ili se brzo oporavio, kao što su vodozemci, ptice, krokodili, paprati, kukci, gušteri, biljke koje proizvode sjemenke, zmije, kornjače i većina sisavaca koji su se brzo diverzificirali i postali dominantna kopnena životinja[6]
Ne samo da su neke vrste bile pošteđene dok su druge desetkovane, nego se čini da su ova dva fenomena bila popratna:
Nastavak poremećaja omogućit će barem nekim skupinama da se prilagode i potencijalno diverzificiraju, dok druge skupine mogu još uvijek opadati. Nekoliko epizoda masovnog izumiranja, osobito tijekom kasnog devona, spada u ovu kategoriju.[7]
Čini se da je tijekom istog K/T događaja ranije spomenuti borna virus[8] odigrao ključnu ulogu specifičnu za vrstu:
"Dok smo proučavali genetsku povijest ovih EBL-ova [endogenih elemenata sličnih borna virusima] i njihove lokacije u genomima raznih vrsta, zaključili smo da su se vjerojatno integrirali u DNK sisavaca prije otprilike 70 milijuna godina", rekao je Wellehan.
Prije šezdeset i šest milijuna godina, izumiranje na kraju krede dovelo je do nestanka svih ne-ptičjih dinosaura. Iako se kataklizma nakon Chicxulub udara meteora uvelike okrivljuje za izumiranje u popularnoj kulturi, klimatske promjene nakon vulkanskog oslobađanja ugljičnog dioksida također su pomogle da dođe do kraja doba dinosaura.
Borna virusi su u istom redoslijedu virusa kao virusi ebole, ospica i bjesnoće, a svi oni mogu izazvati značajne učinke na populacijskoj razini. Tijekom izumiranja na kraju krede, EBL-ovi unutar genoma sisavaca možda su zaštitili sisavce od borna virusa koji su pogađali ptice i gmazove, dopuštajući im da zakorače u ekološku nišu koju su ostavile izumrle vrste dinosaura"[9]
Electron microscopy of bornaviruses​
© Getty ImagesElektronska mikroskopija borna virusa​
Jesu li borna virusi mogli biti novi virusi uvedeni tijekom Chicxulub događaja, naknadno integrirani u genom koje je prethodio sisavcima pružajući poboljšanje u obliku zaštite od drugih bolesti, dok su pridonijeli uklanjanju zastarjelih oblika života, ne-ptičjih dinosaura?

Jesu li virusi uzročnici koji omogućuju pojavu novih, složenijih oblika života i također pridonose uklanjanju zastarjelih oblika života, zajedno s drugim mehaničkim i neselektivnim uništavanjem izazvanim udarima kometa poput mega-tsunamija, induciranog vulkanizma ili ledenog doba?

Prema Chandra Wickramasingheu, virusi ciljaju specifične domaćine izazivajući poboljšanje ili smrt ovisno o podudarnosti između genoma domaćina i virusne sekvence:
virus djeluje svrhovito, ciljajući i ubacujući svoju RNA ili DNA u specifične domaćine gdje postoji savršeno genetsko podudaranje. Međutim, kada postoji mala nepodudarnost (ili zbog UV ili drugog genetskog oštećenja), pogreške se unose u genom, a domaćin se razboli i može umrijeti.[10]
Ovu ideju potvrđuje Shawn Joseph za kojeg su i uklanjanje zastarjelih vrsta i pojava novih vrsta usmjereni interakcijom između genoma i okoliša:
Interakcija između okoliša i genetske aktivnosti, regulira pojavu novih vrsta i eliminaciju drugih--oblik evolucijske apoptoze.[...] Kao oblik evolucijske apoptoze, izumiranje je strogo regulirano na genetskoj i staničnoj razini, a specifični okolišni (Lovelock 2006) i biološki okidači (Ward 2009), pokrenut će masovnu smrt i eliminaciju određenih vrsta.
Višestanični organizmi koji su služili kao genetski most za sljedeće vrste, a koji su ispunili svoju biološku svrhu i ne pružaju dodatnu biološku/okolišnu funkciju, bivaju uništeni biološki/genetski reguliranim procesima (Joseph 2009a).[11]
_____________

[1] Felix, Robert (2008) "Magnetic Reversals and Evolutionary Leaps: The True Origin of Species" Sugarhouse Publications P. 33
[2] University of Cambridge (2015) "Emerging diseases likely to be more harmful in similar species" ScienceDaily
[3] Idib
[4] Friedli M., Trono D (2015) "The Developmental Control of Transposable Elements and the Evolution of Higher Species" Annu. Rev. Cell Dev. Boil. 31:429-451
[5] Rothenburg S, Brennan G. (2020) "Species-Specific Host-Virus Interactions: Implications for Viral Host Range and Virulence" Trends Microbiol 28(1):46-56
[6] Singer, Merill (2011) "Extinctions: History, Origins, Causes & Future of Mass Extinctions" Cosmology Science Publishers P.4-26
[7] Budd A F & Johnson K G (1999) Paleobiology 25:188-200
[8] Pogledajte prethodno poglavlje "Enigma specijacije"
[9] Hyndman TH et al. (2018) "Divergent bornaviruses from Australian carpet pythons with neurological disease date the origin of extant Bornaviridae prior to the end-Cretaceous extinction" PLOS Pathogens 14(2): e1006881
[10] Wickramasinghe, Chandra et al (2013) "Diseases From Space: Astrobiology, Viruses, Microbiology, Meteors, Comets, Evolution" Cosmology Science Publishers
[11] Joseph, Rhawn (2009) "Extinction, Metamorphosis, Evolutionary Apoptosis, and Genetically Programmed Species Mass Death" Journal of Cosmology