Откуда же берутся новые вирусные инфекции? Откуда берутся новые болезни и вирусы.
Недавно, мы получили письмо из Владивостока, полное отчаяния, в котором целая семья начиная с бабушки и заканчивая маленькими Настей и Костей уже несколько месяцев практически не выходят из больниц по причине кишечной инфекции, вызванной вирусами. Никакие нифуроксазиды, энтеросгели, смекты, регидроны и прочие препараты, включая капельницы, не решают проблемы. Сильная рвота, высокая температура, мышечные и головные боли, воспаление носоглотки, слезоточивость, светобоязнь, судороги, боли в сердце, учащенный пульс, слабость, сонливость, понос все это буквально преследует и не отпускают эту семью уже длительное время. Мы стали для этих людей буквально последней надеждой, особенно после того, когда их дальний родственник из Москвы с похожими симптомами вылечился у нас в течении одного месяца. Люди были поражены тем, что «живым травам » удалось справиться с вирусом!
Однако в последние годы отчетливо прослеживаются тенденции появления новых болезней, либо «старые » болезни изменяются настолько, что необходимо тщательнейшим образом совершенствовать и модернизировать свою рецептуру и схемы лечения, например, как в случае с MRSA - резистентным золотистым стафилококком . Предлагаемая Вашему вниманию статья, возможно, даст ответ о причинах появления новых болезней и вирусов.
В середине апреля 2009 года, образцы вирусов от двух детей из калифорнии, страдающих от гриппа, прибыли в Центр по контролю и профилактике заболеваний в Атланту(США) для дальнейшего исследования. Врачам показалось «нечто», что не вязалось с нормальными представлениями о тех конкретных штаммов гриппа, которые они уже знали и имели. После тщательного изучения и наблюдения был обнаружен вирус, у которого был уникальный генетический код, отличный от любого известного вируса человеческого гриппа. Это было совершенно новое открытие для науки.
Но одновременно это событие ознаменовало начало пандемии свиного гриппа 2009 года. Вирус, который, возможно, начал заражать людей сначала в Мексике, распространился по всему миру, заражая миллионы людей и убивая тысячи. Пандемия завершилась к концу августа 2010 года.
Вирусом - убийцей стал новый штамм H1N1, вирус гриппа, участвующий в 1918 году Испанский пандемии гриппа, в результате которой погибли от 30 до 50 миллионов человек во всем мире, больше, чем умерло во время Первой мировой войны, или 2,7-5,3 % населения Земли.
Больницы скорой медицинской помощи во время эпидемии гриппа 1918.
Появление нового H1N1 в 2009 году было своего рода напоминанием людям, что, несмотря на прогресс в лечении инфекционных заболеваний в последние десятилетия, надвигающаяся тень смертельных пандемий сохраняется.
Каждое появлением очередного таинственного вируса вызывает беспокойство и озабоченность ученых: как-то в 2002 году
Люди на улице носят маски из-за вспышки свиного гриппа.
ТОРС (атипичная пневмония) в китайской провинции Гуандун, или в 2009 году свиной грипп инфицировавший многих людей в Мексике и распространившийся по всему миру, или уже совсем недавно - 2012 год Мерс-CoV (ближневосточный респираторный синдром - вирусная респираторная инфекция, которая возникла вокруг Аравийского полуострова и убили половину из тех людей, кто заразился ею; из-за этого, а также на фоне роста числа смертей, был отправлен в отставку министр здравоохранения Саудовской Аравии).
Эта 3-D модель иллюстрирует общий вирус гриппа (существуют различные виды). Сезонные, респираторные инфекции, грипп отвечает за три-пять миллионов случаев тяжелой болезни и примерно 250000 до 500000 смертей, по данным Всемирной организации здравоохранения.
Каждый раз при появлении очередного таинственного вируса на ум исследователям приходят одни и те же вопросы: это именно тот вирус, который вызовет следующую пандемию? Будет ли способно человечество остановить его?
Но теперь, к уже существующим вызовам, добавляются новые угрожающие тенденции. Это новейшие демографические прогнозы ООН, согласно которым население в мире достигнет 9,6 млрд человек к середине века, и 11 млрд к 2100 году.
Одиннадцать миллиардов человек. Такое количество людей согласно предварительной оценки Организации Объединенных Наций могут жить на Земле к концу этого века. Это на 4 млрд людей больше, чем живут сегодня. Это ошеломляющее количество по сравнению с всего лишь 2,5 миллиарда человек, которые жили в 1950 году. Эти 11 млрд. людей будут оставлять огромный «отпечаток» на Земле: все они должны есть, у них должно быть достаточно питьевой воды; все образующиеся отходы их жизнедеятельности могут потенциально способствовать распространению заболеваний; они могут повлиять на уже изменяющийся климат планеты и на многие виды животных и растений Земли.
Огромное количество людей, их взаимодействие с животными и разными экосистемами, увеличение международной торговли и путешествий, все эти факторы изменят жизнь человечества, которое постоянно сталкивается с проблемами профилактики и борьбой от эпидемий. И это не книжная теория. В действительности, беспрецедентный рост человеческой популяции во второй половине прошлого века – растущей с 2,5 млрд. до 6 млрд. – вызвал изменения, в том числе, связанные с появлением новых инфекций. Исследователи установили связь между риском пандемии и плотностью населения.
Изучая вспышки эпидемий с середины 20-го века, ученые обнаружили, что скорость возникновения заболеваний, вызванных патогенными микроорганизмами новыми для человека, никак не связана с прогрессом в методах диагностики и наблюдения, которые всего лишь только фиксируют динамику появления все новых и новых болезней.
В Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC) ученый проводит измерения количества вируса H7N9, который был выращены и собраны в лаборатории CDC.
Так вот, в период между 1940 и 2004 годами, было «зафиксировано» более 300 новых инфекционных болезней.
Некоторые из этих болезней были вызваны патогеном, который присутствовал у разных видов, а, затем, у людей - например, Вирус Западного Нила, коронавирусом SARS и ВИЧ.
Коронавирус, семейство вирусов, к которым принадлежит ОРВИ, представляют собой группу вирусов, которые имеют корону, как (корона), если смотреть на внешний вид под электронным микроскопом.
Другие были вызваны новыми патогенами, которые развивались, сводя на нет действие доступных препаратов, усугубляя или делая практически невозможным лечение таких болезней, как туберкулез с множественной лекарственно-устойчивой формами и малярии.
Некоторые патогенные микроорганизмы, такие как бактерии, которые вызывают болезнь Лайма, не являясь новыми для человека, но их частота резко возросла, возможно, в связи с изменениями, которые вновь прибывшие люди, перенесли из среды, где обитали животные, хозяева этих патогенов.
Ученые уверенны, что с каждым годом будет возникать все больше и больше заболеваний. Один из них даже пошутил, сказав, что если для большинства людей это что-то непонятное и абстрактное, то для специалистов и исследователей это тоже абсолютно новое и неизвестное.
Болезни будущего уже ждут нас в природе.
Когда ученые проанализировали характеристики возникающих болезней, они нашли некоторое сходство между ними. Все известные возникающие болезни были связаны с внезапным ростом численности населения, новой человеческой деятельностью в окружающей среде и высоким разнообразием дикой природы в районе, где патоген возник. Исследователи обнаружили, что около двух третей из новых заболеваний были переданы человеку от животных.
Более 70% из этих заболеваний, известны, как зоонозные инфекции (то есть инфекционные заболевания, поражающие не только людей, но и некоторые виды животных, от которых происходит заражение человека. Человек заражается от больных животных либо при близком контакте с ними, либо употребляя в пищу их мясо, молоко, а также продукты, приготовленные из этого молока. В некоторых случаях инфекция, например, сибирская язва, может передаваться здоровому человеку через предметы, изготовленные из кожи, щетины и шерсти больных животных). Например, вирус Нипах, который вызывает воспаление головного мозга и впервые появившийся в 1999 году в Перак, Малайзия, или коронавирус SARS, когда обеими хозяевами вируса, инфицировавшими фермеров, являлись летучие мыши.
Если люди не часто вступают в контакт с дикой природой, то такие патогены теоретически не должны представлять большой опасности для людей. Но патогены могут атаковать человека, сначала заразив других животных, ведь люди находятся в контакте, например, с домашними свиньями. Животные, служат средним звеном в этой цепочки заболеваний, однако, они должны были быть в местах, которые растущее население начало отбирать у дикой природы, или где люди бывали очень редко, если вообще решались когда-либо вести свою деятельность в таких районах.
Ученые утверждают, что каждый регион дикой природы несет целую кучу микробов, о большинстве которых нам ничего не известно. Прокладывая дорогу через новый участок тропического леса, создавая свинофермы там, люди соприкасаются с этими патогенами.
Количество возбудителей, находящихся в живой природе и способных инфицировать людей увеличилось со временем и особенно за последнее десятилетие 20-го века. Такие патогены были ответственны за более чем половину новых инфекционных заболеваний, которые неожиданно возникали в этот период времени.
Контакты человека с разными видами диких животных, во время которых происходит передача новых вирусов, могут увеличиваться в будущем, так как население растет и люди ищут места, чтобы жить и строить поселения в районах проживания, в том числе и близко к дикой природе.
Предсказание будущего.
Когда был обнаружен первый случай ВИЧ/СПИДа в США в 1981 году, то по сути началась очередная пандемия, которая продолжается и по сей день. ВИЧ, как полагают, возник в шимпанзе, заразил 60 миллионов человек и унес около 30 миллионов жизней.
На протяжении многих лет, если и была самоуспокоенность, и думали, что инфекционные заболевания побеждены, то это уже стало историей.
Самоуспокоенность, которая присутствовала в годы до ВИЧ в значительной степени больше не существует. Ученые постоянно находятся в поиске следующего патогена, который может вызвать эпидемию. Один из вирусов, который как предполагали ученые был H5N1, штамм вируса гриппа, который был циркулирующих среди птиц и убивал их. Ресурсы, посвященные подготовке и борьбе с пандемией птичьего гриппа у людей были переброшены и стали применяться к пандемии свиного гриппа в 2009 году.
Другой тревожной вирус гриппа в списке наблюдений является H7N9, птичий грипп, впервые обнаружен в Китае в 2013 году. Он заразил ряд людей, которые вступали в контакт с инфицированными птицами.
Как вирусы постоянно меняются, каким образом они мутируют, что позволяет им легко распространяться среди людей?
Под электронным микроскопом вирус гриппа в процессе копирования самого себя. Вирусные нуклеопротеиды (синие) инкапсуляции гриппа геном (зеленый). Вирус гриппа полимеразы (оранжевый) читает и копирует геном.
На самом деле, это самые сложные вопросы для ученых, чтобы найти ответы не только, как вирусы, живущие в животных становятся способными инфицировать людей, но и то, что делает их в состоянии двигаться от человека к человеку.
Вирус H5N1, как предполагают ученые, должен пройти четыре мутации, прежде, чем будет иметь возможность передавать по воздуху среди млекопитающих.
Несмотря на предпринимаемые попытки тщательного изучения вирусов H5N1 и H7N9, ученые до сих пор не знают каким образом происходит заражение людей. Механизм заражения обычно начинают исследовать, когда вирус уже распространился среди людей.
Ученые обнаружили, что в некоторых частях мира новые вирусы имеют большие шансы «проявить» себя. Тропическая Африка, Латинская Америка и Азия с их большим биоразнообразием и стремительным развитием человеческого взаимодействия с окружающей средой, способствуют активизации вирусов, которые незамедлительно проникают в человеческий организм. И уже затем,они смогут по человеческой цепочке, дойти до любой точки земного шара.
Эпидемии могут расти быстрее и обходиться дороже.
Сегодня, путешественники способны преодолевать расстояния за несколько часов от мест, до которых бы в прошлом, приходилось добираться несколько месяцев. Но это благо не только для человека, но и для микробов. Больные путешественники могут быть переносчиками и доставлять патогены к месту назначения, прежде, чем они даже поймут, что они больны. В будущем рост населения и стремительное развитие туризма, и это подтверждается элементарными математическими расчетами, будут неизменно связанны: там, где будет больше туристов, там будет появление и рост эпидемий.
Появление атипичной пневмонии в 2002 году в Китае наглядно продемонстрировало картину того, как вирус может путешествовать, если его носитель – человек, использует современные коммуникации передвижения: вирус быстро распространился по всему миру в течение нескольких недель, инфицировав более 8000 человек и убив около 800, прежде чем были предприняты меры - взяты под контроль и введены ограничения на поездки и карантин пострадавших.
Вирус-путешественник может вызвать экономический ущерб, связанный с лечением заболеваний и борьбой с эпидемией. Вирус ТОРС стоил миллиарды долларов за счет сокращения международных поездок от 50 до 70 процентов, и пострадавшего бизнеса в нескольких секторах. Рост китайского ВВП снизился на 2% пункта в одном квартале и на полпроцента в годовом росте, по данным Всемирного банка и оценкам китайского правительства.
Готово ли человечество смотреть в будущее?
Миграция населения в мире из малонаселенных сельских районов в густонаселенные города, может также повлиять на распространение патогенов. К 2050 году, 85 процентов людей в развитых странах мира и 54 процента из так называемых развивающихся стран, как ожидается, оставят сельские районы ради городов.
С глобальной точки зрения борьбы с болезнями, урбанизация может иметь некоторые положительные моменты. Однако, это только в том случае, если удастся сформировать эффективную систему эпиднадзора и раннего предупреждения. При концентрации населения в городах требуется более сильный сектор общественного здравоохранения, так как люди в переполненных городах, часто более уязвимы для инфекционных заболеваний.
Ученые считают, что нужна надежная система общественного здравоохранения в ответ на рост численности населения, урбанизацию, старение населения и увеличение числа поездок, расширения взаимодействия между людьми и животными, которые приводят к появлению новых заболеваний.
Оптимизма может придавать разве что тот "огромный прогресс", который был достигнут в снижении количества времени, потребовавшегося, чтобы сделать вакцину от свиного гриппа. Не прошло и двух месяцев после того, как свиной грипп стал пандемией 2009 года, а вакцины были разработаны и запущено их массовое производство.
К сожалению, люди в настоящее время имеют ложное чувство безопасности и достаточно беспечны. Ведь хотя и удается ликвидировать некоторые заболевания, но правда в том, что большинство новых болезней просто ждут своего времени и некоторые письма, в которых люди обращаются к нам с просьбами о помощи, потому что стандартные схемы лечения перестают действовать, только подтверждают это.
Происхождение вирусов
Жан Эффель в своей книге "Сотворение мира" утверждает, что вирусы созданы дьяволом. Нельзя не признать, что для этой точки зрения есть все основания.
Говоря всерьез, вопрос о том, как возникли вирусы, далек от разрешения и, возможно, никогда не будет решен. Очевидно одно – вирусы не могли возникнуть раньше, чем клетка, в которой они только и могут размножаться. Таким образом, вирусы нельзя считать простейшими формами жизни, от которых пошли ее более продвинутые формы.
Поэтому более популярна теория происхождения вирусов не от клетки в целом, а из ее генетических элементов, прежде всего из хромосомной ДНК.
Согласно этой гипотезе, вирусы возникли из структур, предназначенных для переноса генов из одной клетки в другую. Какие есть основания у этой гипотезы?
Гены любого живого организма подвержены непрерывному изменению. Такие изменения возникают как из–за точечных замен одного нуклеотида на другой, так и при перемещении по геному довольно крупных кусков генетического материала.
Разнообразные мобильные генетические элементы переносят гены из одного участка хромосомы в другой и из одной хромосомы в другую, постоянно создавая новые генетические комбинации и видоизменяя проявления генов, по соседству с которыми они временно расположились. Такие элементы широко распространены и у бактерий, и у высших организмов. За свою уникальную способность они весьма образно названы "прыгающими генами". Их деятельность ограничена данной клеткой, точнее, ее ядром, но почему надо непременно оставаться внутри клетки? Почему не попытаться проникнуть в соседнюю клетку? Почему – может быть и так – не предложить соседке К&кую–то вдруг возникшую выгодную комбинацию – да хотя бы из альтруистических соображений: мы же все одна семья. Иными словами, идея превращения внутриклеточного мобильного генетического элемента в межклеточный просто носилась в воздухе, и в какой–то момент, после длительной обкатки, путем проб и ошибок, была наконец реализована. Научиться после этого перемещаться между организмами было уже делом техники.
Сразу ли так было задумано, или в какой–то момент фрагмент генетического материала, предназначенный для отправки на экспорт, вышел из–под контроля и на свой страх и риск пустился в автономное плавание, то есть превратился в полноценный вирус, способный к размножению – кто теперь может ответить на этот вопрос! Как бы там ни было, вирус возник и зажил отныне самостоятельной жизнью, по собственным законам, у него началась его собственная история.
Кстати, подвижные генетические элементы высших организмов имеют много общего с эндогенными ретровирусами. Может быть, последние являются постоянным резервом для образования мобильных генетических элементов, пока еще не обладающих способностью к образованию полноценных вирусных частиц. У бактерий широко распространены так называемые плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые способны к автономному размножению внутри бактериальной клетки и переходу из одной клетки в другую при клеточном контакте. Плазмиды определяют много самых разнообразных признаков, например, устойчивость к антибиотикам, и способны быстро распространяться среди бактерий. Заманчиво рассматривать умеренные фаги как фрагменты бактериального генома, которые приобрели способность не только к независимому размножению, но и к построению вирионов.
Такие элементы "в экспортном исполнении" могли образовываться из разных источников, отчего различные группы вирусов имеют мало общего в строении и свойствах. Они возникали, а, весьма вероятно, возникают и в настоящее время в огромном избытке. В результате исходного материала, который в принципе способен стать вирусом, оказывается более чем достаточно.
Но даже если образования вирусов из генетических элементов клетки в настоящее время уже почему–то не происходит, имеющегося материала вполне достаточно для того, чтобы постоянно возникали новые виды вирусов. Сколько детей у человека? А у вируса иммунодефицита человека только за одни сутки образуется несколько миллиардов дочерних вирусных частиц. И пусть другие вирусы далеко не столь плодовиты и более консервативны, все же скорость их размножения и темпы изменчивости таковы, что обеспечивают вирусам не просто непотопляемость, но постоянную возможность образования все новых и новых форм. Поэтому вирусы неистребимы; пока на земле существует жизнь, они останутся нашими хотя и нежелательными, но непременными спутниками.
Из книги Энциклопедия безопасности автора Громов В И4. ЗАЩИТА ОТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ВИРУСОВ Компьютерный вирус - это специально написанная небольшая по размерам программа, которая может «приписывать» себя к другим программам (т. е. «заражать» их), а также выполнять различные нежелательные действия на компьютере. Программа,
Из книги Тайны драгоценных камней автора Старцев Руслан ВладимировичПроисхождение Для начала стоит отметить хоть и не историческую, но от этого не менее интересную вещь. Оказывается, из всей россыпи драгоценных камней можно найти тот, который в минералогии считается «родным братцем» рубина. Это сапфир.Читатель, наверное, удивится: что
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автораПроисхождение Жемчуг относится к камням, которые образуются в процессе жизнедеятельности организма моллюска, а точнее сказать - его биохимическими реакциями, связанными с этой жизнедеятельностью. Это скорее всего не камень, а продукт, выработанный в результате
Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий ПавловичПроисхождение В течение многих веков люди пытались разгадать тайну происхождения янтаря. Еще ученые античных времен заметили, что он обладает свойствами, присущими обычной древесной смоле.Первые, довольно наивные представления относительно происхождения янтаря
Из книги Я познаю мир. Вирусы и болезни автора Чирков С. Н.Происхождение Практически все месторождения нефрита связаны с внедрением магматической породы в змеевик, но их образование происходит по другую сторону контакта. Когда происходит внедрение магматической породы в змеевик, то холодный серпентин нагревается, при этом
Из книги Компьютерные террористы [Новейшие технологии на службе преступного мира] автора Ревяко Татьяна Ивановна Из книги Как я устроен автора Романовская Диана Из книги автора Из книги автораНуклеиновые кислоты вирусов Молекулы нуклеиновых кислот состоят из отдельных звеньев – нуклеотидов, соединенных между собой в длинные нити. В зависимости от структуры нуклеотидов, из которых они состоят, нуклеиновые кислоты бывают двух типов: дезоксирибонуклеиновая
Из книги автораКак человек способствует распространению вирусов Чаще всего это происходит при вегетативном размножении растений. В зараженном материнском растении все органы, служащие для вегетативного размножения (клубни, луковицы, побеги, черенки, привои), как правило, заражены
Из книги автора Из книги автораА можно как–нибудь избавиться от вирусов? Коль скоро стало очевидным, что вирусные болезни наносят ощутимый ущерб растениеводству, возник естественный вопрос: нельзя ли как–то вылечить заболевшие растения? Если само растение неспособно избавиться от угнетающих его
Из книги автораРаздел II. Разработчики вирусов Действие равно противодействию - этот закон Ньютона мы помним еще со школы. Наверное, потому, что он вдруг оказывается справедливым не только для механики, а даже для информатики. Массовое внедрение персональных компьютеров принесло с
Из книги автора«Рождение» вирусов История компьютерного вируса, как правило, это сведения о месте и времени создания (первого обнаружения) вируса; информация о личности создателя (если это достоверно известно); предполагаемые «родственные» связи вируса; сведения, полученные из
Из книги автораПровайдеры против вирусов Много хлопот доставляет провайдерам Internet почтовый хлам (spam), в огромных количествах пересылаемый по Сети. Но существует проблема и посерьезнее - это вирусописатели, анонимно рассылающие вирусы в e-mail и сеющие свои ядовитые семена в
Из книги автораАтака вирусов Дело было так. На меня напали вирусы – маленькие вредные и коварные существа. Они похожи на пауков, только очень, очень мелких: меньше пылинок. Их можно увидеть лишь в мощнейший микроскоп. Целая армия вирусов с тысячами бойцов проникла в мой нос. И,
Вирусы – причина инфекционных заболеваний и эпидемий. Такие же древние как жизнь. Их называют причиной эволюции и «орудием бога», они «создали» человека, но могут и уничтожить его. Особенно если их использовать как оружие.
Возникновение
Вирусы вездесущи. Они способны выживать как в глубинах океана, так и на высоте птичьего полета. Им не препятствует ни высокая, ни холодная температура. Для существования им нужно только одно условие – чужая жизнь. И это вовсе не обязательно должен быть человек или животное, достаточно и одной клетки, бактерии, или даже другого вируса, где инфекционный агент сможет размножаться.
При этом ни одна из вышеперечисленных гипотез неприменима для всех известных человеку вирусов. И все же, исходя из состава некоторых вирусных организмов, ученые предполагают, что вирусы – одни из самых древнейших организмов, зародившихся на земле. Горькая «шутка природы» - как только зародилась жизнь, появилась и смерть.
Главный двигатель эволюции
И все же, некоторые ученые видят в вирусах не бомбу замедленного действия, а главный двигатель эволюции. Согласно, так называемой, «вирусологической теории эволюции», если бы не вирусы, животный мир так бы и остался на уровне одноклеточных особей. Заслуга их в том, что заражая один организм, скажем, растительный, вирус заимствует у него гены и переносит его к следующим живым организмам при контакте. А последние уже приспосабливают их для собственных целей. Так, благодаря вирусным инфекциям, млекопитающие обзавелись временным органом плацентой, который забирает полезные вещества из материнского организма и передает зародышу. Иными словами, именно благодаря вирусам человек, многие млекопитающие и рыбы обзавелись возможностью деторождения.
По словам ученых, то, что было создано в природе и хорошо работало, уже никогда не исчезнет. Например, ген гемоглобина, который когда-то появился у динозавров, передался с помощью вирусов растениям, насекомым, животным и, наконец, человеку. И служит он совершенно разным целям: у человека и животных для переноса кислорода, у растений – это транспортный белок в корнях.
Ретровирус-орудие бога
Среди вирусов наиболее опасный для человека, так называемый, ретровирус, который заражает преимущественно позвоночных. Это единственный вирус, который обладает способностью переносить свою информацию с РНК на ДНК и обратно. Верующие ученые окрестили его «орудием Бога», поскольку именно ретровирус был главной действующей силой в «вирусной эволюции».
По иронии судьбы, именно ретровирус является причиной многих хронических, неизлечимых и часто смертельных заболеваний человека. Печально известный ВИЧ – тоже принадлежит к этому роду организмов. Также к «заслугам» ретровирусов относят и множество случаев возникновения рака.
Горячие точки планеты
Несмотря на то, что вирус, смертельный для человека, может появиться когда угодно и где угодно, на Земле есть особые области с «благоприятной» средой для его распространения. И недавно ученым удалось составить карту «горячих точек» планеты, где стоит ждать появление новой «чумы». В основном, это зоны с влажным тропическим климатом: устье реки Нигер в Африке, Юго-Восточная Азия, Индостан. Ситуация может усугубиться еще из-за того, что именно в этих районах фактически не практикуется первичная индикация, идентификация вирусов и разработка каких-либо методов воздействия на них.
Кстати, на территории России тоже оказалась одна опасная точка – дальневосточные районы, которые всегда были очагом возникновения многих заболеваний, в особенности тех, что переносятся с помощью насекомых. По мнению исследователей, Россию вообще нельзя назвать безопасным в отношении вирусов районом. Отсутствие горячих точек на территории нашей страны пока что всего лишь результат того, что Россия в данном отношении не изучена.
Пандемия – пляска смерти
Если человек всегда окружен смертельными вирусами, то, как тогда объяснить очередность эпидемий? По мнению ученых, причины пандемий могут быть совершенно разными: это мутирующий вирус, от которого иммунитет человека не успел выработать «средство», появление инфекции в обществе, долгое время от нее изолированном. Кстати, европейские колонисты часто становились причиной массовых заболеваний среди коренного населения завоеванных территорий, поскольку оказались более устойчивыми ко многим вирусом, нежели индейцы и негроиды.
Другой неизменной причиной возникновения крупнейших пандемий в истории человечества являются физические и климатические изменения. Так, пресловутой «черной смерти» - бубонной и легочной чумой, скосившей большую часть населения средневековой Европы (около 60 миллионов человек) предшествовали глобальные климатические катаклизмы. В Европе, в результате извержения Этны в 1333 году, погода отличалась теплотой и сыростью. За несколько лет до начала великого бедствия по Франции и Германии прошли сильные дожди и наводнения, сопровождающиеся неурожаем, нашествием саранчи и мором скота. Подобные экологические условия создали благоприятную атмосферу для жизнедеятельности опасного вируса, а свирепствовавший голод привел полчища грызунов – распространителей заболевания, поближе к жилищу людей.
Разумеется, подобные процессы не могут не вызывать опасения у вирусологов. XX-XXI века уже показали себя «климатически нестабильными». Извержения вулканов, крупнейшие наводнения, землетрясения, климатические скачки и, наконец, угроза глобального потепления – все это создает идеальные условия для возникновения новой пандемии. И вирусная активность это доказывает: за последние 65 лет количество новых и мутирующих вирусов, поражающих человека, выросла в 4 раза.
Оружие массового поражения
Эпидемии унесли больше человеческих жизней, чем все другие природные явления. Больше, чем войны. Пандемии чумы, тифа, оспы и холеры опустошали целые территории, уносили миллионы жизней. Подобная «победоносная» статистика не могла не породить идею об использовании вирусов в качестве биологического оружия. И, несмотря на международную конвенцию 1972 года о запрещении разработки, производства и накопления биологического оружия, возможность искусственно вызванной эпидемии на сегодняшний день вызывает опасения даже у экспертов.
И они не беспочвенны. Так, например, вирус оспы, который на сегодняшний день считается уничтоженным в естественной среде, до сих пор хранится в лабораториях России и США. При этом, несмотря на наличие вакцины, большая часть населения земли не привита, поскольку вакцина характерна тяжелыми последствиями. В последние годы до официально объявленного искоренения вируса больше людей заболели из-за вакцины, чем от вируса.
Во всем мире на долю респираторных инфекций в осенне-зимний период приходится до 95% случаев заболеваемости. Причем чаще всего ОРВИ вызывается вирусом гриппа. Но что же это такое - вирус, откуда он появился и почему опасен?
Что такое вирус?
Любой вирус – это микроскопическая частичка, состоящая из белков разного вида, каждый из которых выполняет определенную функцию. В его состав входят:
- Цепочки ДНК или РНК, которые содержат всю генетическую информацию необходимую для воспроизводства новой частички.
- Белковая защитная оболочка, которая сохраняет его при неблагоприятных условиях.
- Особые белковые молекулы, которые находятся на оболочке и помогают распознавать клетки организма и прикрепляться к их поверхности.
Вирусы могут поражать любые организмы, в том числе растения, насекомых и даже бактерии. На сегодняшний день ученым известно около шести тысяч различных видов этого возбудителя, но на самом деле их намного больше.
Основные свойства
В отличие от других источников инфекционных заболеваний, например, бактерий, вирусы имеют совершенно другие свойства:
- Не могут активно существовать и размножаться вне клетки, так как не имеют собственных энергетических и синтезирующих белок систем. Все это они заимствуют у зараженной клетки, буквально заставляя её работать на себя.
- Имеют прочную оболочку, которая защищает их от негативных влияний внешней среды. Поэтому, находясь вне клетки, возбудители способны выдерживать нагревание или охлаждение до экстремальных температур.
- Не способны расти, а размножаются только путем воспроизводства новой частички из собственного генетического материала.
Благодаря довольно простому строению, вирус способен проникнуть в любую живую клетку, пройдя все защитные системы организма.
Минуя клеточную оболочку его ядро, с содержащейся в нем генетической информацией, внедряется в ядро клетки-хозяина и полностью перестраивает её работу. В итоге клетка сама начинает синтезировать новые частички возбудителя, которые после её гибели распространяются по организму и заражают новые клетки.
Происхождение
Вирусы известны человечеству уже не одно тысячелетие. Тот же грипп впервые был описан Гиппократом еще в 412 году до нашей эры. Правда, именно вирусную природу этой болезни открыл не древний ученый, а американец Р. Шоуп в 1931 году.
Что же касается его происхождения, то тут мнения ученых разделились. На сегодняшний день существует три версии этого события:
- Теория эволюции, согласно которой все вирусы и грипп в том числе, произошли из-за того, что часть одноклеточных организмов стала развиваться в обратном направлении.
- Теория коэволюции или совместной эволюции, согласно которой эти возбудители заболеваний развились одновременно с первыми живыми клетками на Земле, только развитие их шло немного другим путем.
- Теория клеточного происхождения, которая утверждает, что они образовались из остатков генетических цепочек ДНК или РНК, которые за ненадобностью высвободились из генома другого организма.
К сожалению, каждая из существующих теорий возникновения имеет свои слабые места и точно определить, откуда же появились первые вирусы, пока не удалось.
Однако на вопрос, откуда берутся вирусы опасные для человека, ответ есть. Они, как правило, появляются в результате мутаций возбудителей, которые до этого поражали только животных или птиц. Так, в 2003 году появился вирус SARS, который вызывает атипичную пневмонию и который как раз и перешел к человеку от животных.
К мутациям и распространению вирусов может приводить множество факторов, но основными из них являются:
- Постоянный рост численности населения планеты.
- Увеличение возможности путешествовать в другие страны и даже на другие континенты.
- Развитие торговых и промышленных отношений, из-за которых возбудители могут перелетать через океан, например, с поставками фруктов, овощей или мяса.
- Разработка и создание новых противовирусных средств, которые тоже могут вызывать изменения в микрочастицах возбудителя и приводить к появлению иных видов.
- Освоение и разработка регионов с дикой природой, в каждом из которых могут обитать свои особые микроорганизмы, еще не известные человеку и способные вызвать инфекционные заболевания.
Вирусы изменчивы и могут воспроизводить себя с фантастической скоростью. Из одной зараженной человеческой клетки может образоваться до 100 миллионов вирусных частиц. На сегодняшний день самым эффективным методом борьбы с этим возбудителем является вакцинация.
П рограммное обеспечение бывает разным: полезным и не очень. В последнем случае речь идёт о пресловутых компьютерных вирусах. Компьютерный вирус - вредоносная программа, которая умеет воспроизводить копии самой себя и самостоятельно проникать (внедрять свои копии) в код других программ, базы данных, загрузочные секторы жёсткого диска и т. д. Причём только «проникновением» этот вид программного обеспечения не ограничивается. Конечная цель большинства компьютерных вирусов - нанесение определённого вреда реципиенту. Вредоносность компьютерных вирусов сводится к удалению файлов, захвату части дискового пространства компьютера, блокированию работы его пользователей, взлому персональных данных и т. п.
О днако, не все вирусы для компьютеров столь враждебны. Некоторые из них просто выводят на экран монитора безобидные сообщения юмористического, рекламного или политического содержания. Никакого вреда для компьютера при этом не наблюдается. Чего не скажешь о пользователе, нервная система которого подвергается определённому испытанию. Испытанию, с которым далеко не все из нас могут справиться. Оторванные мышки, изуродованные клавиатуры и разбитые мониторы в роликах - тому яркое подтверждение.
К ак вы уже, наверное, догадались, об истории компьютерных вирусов наш сегодняшний разговор и пойдёт.
Почему именно «вирус»?
Э кскурс в историю начну с происхождения названия «компьютерный вирус». Почему «вирус», а не, скажем, «болезнь» или «травма»? Ответ прост - всё дело в разительном сходстве механизма распространения биологических и компьютерных вирусов. Подобно тому как биологический вирус захватывает клетку организма, репродуцирует себя в ней и затем оккупирует новую клетку, так же действует и компьютерный вирус. Проникнув в ту или иную программу, создав энное количество копий себя, вредоносное программное обеспечение начинает захватывать другие области компьютера, а затем перемещается на следующее устройство. Согласитесь, аналогия более чем очевидна. Собственно, поэтому и «вирус». Правда, не биологический, а компьютерный.
Д остоверно неизвестно, кто и когда первым употребил это словосочетание. Посему, не претендуя на истину в последней инстанции, озвучу имя человека, который чаще всего упоминается в этом контексте. Это (на фото справа) - астрофизик и, по совместительству, писатель-фантаст из США. Многие считают, что именно в его рассказе «Человек в шрамах» (1970) слово «вирус» было впервые использовано по отношению к компьютерной программе.
Нет теории - нет вирусов!
К ак это часто бывает, слово и дело заметно расходятся во времени. В нашем случае подтверждением этого может служить то обстоятельство, что обоснование теоретических основ создания и функционирования самовоспроизводящихся компьютерных программ (вирусов) состоялось за десятилетия до возникновения самой фразы.
Е щё в 1949 году в Университете штата Иллинойс американский математик венгерского происхождения Джон фон Нейман преподавал курс лекций на тему «Теория и организация сложных автоматических устройств». Впоследствии известный учёный обобщил свои лекционные материалы и издал в 1951 году научный труд с похожим названием «Теория самовоспроизводящихся автоматических устройств». В работе Джон фон Нейман детально описал механизм создания компьютерной программы, которая в процессе функционирования могла бы сама себя воспроизводить.
Н аучные исследования фон Неймана послужили главным толчком к практическому созданию компьютерных вирусов в будущем, а сам учёный по праву считается отцом-теоретиком компьютерной вирусологии.
Р азвивая теорию американца, немецкий исследователь Вейт Ризак в 1972 году публикует статью «Самовоспроизводящиеся автоматические устройства с минимальным обменом информации». В ней учёный описывает механизм работы полноценного вируса, написанного на языке Ассемблер для компьютерной системы SIEMENS 4004/35.
Е щё одним важным научным трудом в этой области считается диплом выпускника Дортмундского университета Юргена Крауса . В 1980 году в своей выпускной работе «Самовоспроизводящиеся программы» молодой исследователь раскрыл вопросы теории, описал уже существующие в то время самовоспроизводящиеся программы для компьютера SIEMENS и первым акцентировал внимание на том, что компьютерные программы похожи на биологические вирусы.
Н аблюдательный читатель может заметить, что упомянутые выше научные изыскания касались разработки исключительно «миролюбивых» компьютерных программ, способных к воспроизводству самих себя. О вредоносности своих «пациентов» теоретики даже не помышляли. За них это сделали другие лица, вовремя распознавшие огромный потенциал этого рода программ для «повреждения» компьютеров и другой техники. Но это было потом, а пока от теории перейдём к практике.
Первые ласточки
У своив то, о чём говорил и писал Джон фон Нейман, группа сотрудников американской компании Bell Laboratories в 1961 году создала для компьютеров IBM 7090 оригинальную игру Darwin . Во время этой игры энное число ассемблерных программ («организмов») загружалось в память компьютера. Организмы, принадлежащие одному игроку, должны были поглотить организмы другого игрока, захватывая при этом всё больше и больше игрового пространства. Победу праздновал тот игрок, организмы которого захватывали всю игровую память.
Т ем из вас, уважаемые читатели, кто хочет детально ознакомиться с хронологией возникновения известных компьютерных вирусов на планете, могу порекомендовать в англоязычной . Там вы найдёте многочисленные любопытные факты о «правирусах» (скажем, Jerusalem/1987 или Morris worm/1988) и обновите свои знания о свежем вредоносном ПО (к примеру, «троянском коне» Game Over/2013). Конечно, если с английским вы на ты.
Вирус вирусу - рознь!
З а годы, прошедшие с момента появления первого компьютерного вируса, сформировались главные типы (виды) вредоносного программного обеспечения. Кратко остановлюсь на каждом из них.
Классификация компьютерных вирусов:
- Сетевой червь - вид «враждебного» ПО, который способен самостоятельно распространяться с помощью локальных или глобальных компьютерных сетей. Первым представителем является уже упомянутый Morris worm.
- Троянский конь , троян - вид компьютерного вируса, распространяемого (загружаемого в ПК) непосредственно человеком. В отличие от червя, троян не может самопроизвольно захватывать тот или иной компьютер. Первым «троянским конём» в 1989 году стал компьютерный вирус AIDS.
- Полиморфный компьютерный вирус - вредоносное ПО, имеющее повышенный уровень защиты от обнаружения его . Другими словами, это компьютерный вирус, созданный при помощи особой техники программирования, позволяющей ему дольше оставаться необнаруженным. Первым полиморфным вирусом был Chameleon (1990).
- Стелс-вирус - компьютерный вирус, способный частично или полностью скрывать своё присутствие в месте загрузки и активации. Фактически, это вирус-невидимка, ключевым отличием которого от полиморфного вируса является способ маскировки. Механизм сокрытия присутствия стелс-вируса заключается в перехвате им обращений к операционной системе со стороны антивирусного ПО. Прародителем этой группы компьютерных вирусов принято считать Frodo (1990).
Если что-нибудь делается, значит, это кому-нибудь нужно
К акие цели преследуют создатели компьютерных вирусов? Да самые разные. В большинстве своём, если верить западным аналитикам, речь идёт о выводе из строя компьютерного оборудования конкурентов/недругов или похищении денежных средств, которые принадлежат лицам, атакованным вирусом.
В месте с тем существуют другие, порой довольно занятные, причины разработки компьютерных вирусов. Одни деятели посредством вируса распространяют политическую . Другие, преисполненные заботой об окружающих, с его помощью указывают на уязвимость определённого софта. Есть даже люди, которые, наблюдая последствия вирусной атаки, получают извращённое человеческое удовольствие. Развлекаются, одним словом.
Т акже нельзя сбрасывать со счетов и роль разработчиков в создании и распространении компьютерных вирусов. Кто-то может задаться вопросом: как же так? А вот так! Ежегодно убытки от вирусных атак в мире оцениваются в миллиарды долларов США. Миллиардами исчисляется и капитализация международного рынка платного антивирусного софта. Можно прийти к простой мысли: это же неиссякаемая золотая жила. Сперва вирус создаётся (пусть и при помощи посредников), а после эффективно лечится заказчиком. За деньги.
В подобной нет ничего нового. Особенно если вспомнить то, в чём небезразличные активисты упрекают транснациональные фармакологические компании. Тогда в моих домыслах можно найти здравое зерно. И даже не одно.
В от вкратце вся история появления компьютерных вирусов. Будьте осторожны и да пребудут с вами счастье, здоровье и три мешка денег.