آیا کروناویروس زنده است؟

رضا ماه‌منظر | چند هفته‌ای از شیوع کروناویروس با نام علمی «کووید-۱۹» در چهار قاره استرالیا، آسیا، اروپا و آمریکای شمالی می‌گذرد و زمزمه آن در مناطق دیگر جهان نیز به گوش رسیده است. چیزی در حدود صد هزار نفر مبتلا و بیش از سه‌هزارو ۳۰۰ نفر قربانی بر جای گذاشته و همچنان بی‌محابا می‌تازد.

دانشمندان و رسانه‌ها، لحظه‌به‌لحظه جای پای این موجود عجیب را در سیاره زمین دنبال می‌کنند. ساختاری ۳۰۰ نانومتری که ارتشی از تجهیزات پزشکی و تحقیقاتی را به مبارزه طلبیده و همچنان قربانی می‌گیرد؛ اما یک سؤال، با اینکه عموم مردم کرونا را به‌عنوان میکروب می‌شناسند، اما آیا واقعا ما با یک موجود زنده بسیار کوچک روبه‌رو هستیم یا یک ساختار مولکولی پیچیده کوچک؟

احتمالا بار‌ها شنیده‌اید که ویروس‌ها تماما وابسته به میزبانشان هستند. یک ویروس زمانی که موفق به آلوده‌سازی یک سلول می‌شود، تمام توان سلول را در راستای کپی‌کردن از خودش به کار می‌گیرد؛ اما همین ویروس در خارج از سلول با یک تکه غبار فرقی ندارد، به‌همین‌دلیل زنده یا غیرزنده‌بودن ویروس مورد بحث است و هر گروه از دیدگاه خاص خود به این پرسش پاسخ بله یا خیر می‌دهند. در این مقاله با مقایسه ویژگی‌های اساسی یک موجود زنده با یک موجود غیرزنده، به‌عنوان مثال یک باکتری با یک ویروس، ذهنیت بهتری برای پاسخ پیدا خواهیم کرد.

ما روزانه با ساختار‌های متنوعی در اطرافمان مواجه می‌شویم؛ از سنگ و خاک و چوب تا مواد غذایی مختلف. در نگاه نخست و گاهی بدون تفکر و مطالعه، درمی‌یابیم که چوب و استخوان و گوشت، همگی بخشی از یک ساختار منظم بوده‌اند که روزی زندگی در آن‌ها جریان داشته است؛ اما با دیدن یک مجسمه فلزی یا گچی یا با دیدن یک گل مصنوعی به ماهیت غیرزنده آن پی می‌بریم.

این ساختار‌ها ظاهرا شبیه به ساختار‌های زنده هستند، اما در واقع زنده نیستند. حتی زیبایی و تقارن نیز دلیل بر زنده‌بودن نیست. زمانی که در سطح نان و میوه، کپک‌ها شروع به رشد می‌کنند، ظاهری مشمئزکننده دارند، بااین‌حال شکی در زنده‌بودن کپک‌ها نداریم، اما اگر از شما پرسیده شود چه چیزی وجه تمایز موجود زنده و غیرزنده است، پاسخ دشوار می‌شود.

در نگاه اول رشد و تولیدمثل در موجود زنده تداعی می‌شود. درصورتی‌که بسیاری از کانی‌ها (کریستال‌ها) نیز رشد می‌کنند و با شاخه‌زدن، همانندی از خودشان به وجود می‌آورند؛ اما هیچ‌کس به یک کریستال صفت زنده‌بودن را نسبت نمی‌دهد. زمانی که می‌خواهیم این معیار‌ها را برای ویروس‌ها بررسی کنیم، آن‌ها را در مرز دنیای زنده خواهیم یافت. برخی موارد از آن‌ها شبیه‌تر و برخی متفاوت‌تر از سلول‌های زنده هستند.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های موجودات زنده، نظام سازمان‌یافته سلول‌ها در آنهاست. پیکره‌ای از نظمی باشکوه در ابعادی متنوع که در زیر میکروسکوپ نیز به سهولت قابل مشاهده است. همان‌گونه که یک دیوار از زیرواحدی به نام آجر تشکیل شده است، موجودات زنده را نیز با ساختار‌های سلولی (یاخته‌ای) می‌شناسیم.

برخی تنها از یک سلول تشکیل شده‌اند، مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و برخی از جلبک‌ها؛ اما برخی از تجمیع چندین سلول کوچک و بزرگ به وجود آمده‌اند. در تصویر بالا متن، یک سلول باکتریایی را می‌بینید. غشائی با گیرنده‌ها، حسگرها، کانال‌ها و پمپ‌های شیمیایی که به دیگر خصوصیات زیستی باکتری کمک می‌کند. همچنین در درون سلول‌ها ساختاری به نام سیتوپلاسم وجود دارد که در هنگام فعالیت باکتری دائم در حال تغییر و تحول شیمیایی و فیزیکی است.

این در حالی است که ویروس‌ها به‌دلیل کوچکی و ساختار ساده، سیتوپلاسم ندارند. کپسول پیرامون ویروس نیز با وجود شباهت با غشای باکتری (که هر دو از جنس فسفولیپید و حسگر‌ها هستند)، اما کانال و پمپی ندارد. ویروس جریان‌های شیمیایی را تنها زمانی با محیط برقرار می‌کند که در تماس با یک موجود زنده باشد یا به عبارت بهتر با یک سلول وارد برهم‌کنش شده باشد.

خصوصیت دیگر موجودات زنده که اتفاقا شامل حال ویروس‌ها نیز می‌شود، چرخه زندگی است. گیاهان، جانوران و حتی میکروب‌ها در فرایند تولید مثل متولد می‌شوند و رشد می‌کنند و در محیط زندگی خود توانایی‌هایی را بروز می‌دهند که ازجمله مهم‌ترین آن‌ها بلوغ و تولید مثل است. در ادامه یا مانند میکروب‌ها تقسیم می‌شوند یا در فرایند مرگ به زندگی خود پایان می‌دهند؛ اما در رابطه با ویروس‌ها بحث پیچیده‌تر و حتی سلیقه‌ای می‌شود. این موجودات هرگز رشد نمی‌کنند.

بااین‌حال هنگام ورود به سلول، صد‌ها هزار واحد پروتئین‌سازی یک سلول را در اختیار می‌گیرند تا از روی خود کپی کنند. ویروس‌های جدید در درون سلول ایجاد شده و مرحله به مرحله کامل‌تر می‌شوند؛ اما در خارج از سلول میزبان هیچ فعالیتی ندارند. خصوصیتی که یک ویروس را به یک موجود زنده شبیه‌تر می‌کند، وجود مولکول‌های وراثتی در قلب آن است. اطلاعات زیستی همه موجودات زنده به کمک DNA یا RNA بین نسل‌ها جابه‌جا می‌شود.

نقص‌های جزئی (جهش‌ها) در این مولکول‌ها منجر به بروز صفات جدید می‌شود که عموما نقص‌های ژنی در نظر گرفته می‌شوند. اما گاهی جهش‌ها صفات مفیدی را به همراه دارند. جهش‌ها و صفات جدید می‌توانند به تکامل (فرگشت) موجودات کمک کنند. هر دو این خصوصیات، بین ویروس‌ها و سایر موجودات مشترک هستند. حتی می‌توان گفت که ویروس‌ها به دلیل تکثیر فراوان، جهش‌های زیادی در جمعیت خود دارند. کروناویروس نیز از این قاعده مستثنا نیست.

محققان دانشگاه پکن و مؤسسه پاستور چین، با بررسی طیف وسیعی از مبتلایان به کرونا دریافتند که این ویروس در ۳۰ درصد موارد، از نوع جهش‌یافته جدید هستند که البته تهاجم‌پذیری کمتری برای انسان دارند. هنوز نام جدیدی بر این‌گونه جهش‌یافته قرار داده نشده و دقیقا نمی‌توان گفت که میزان مقاومت آن در اقلیم‌های متفاوت چگونه خواهد بود. موجودات زنده در فرایند فرگشت از یکدیگر به وجود می‌آیند. برای مثال سگ‌ها از تکامل گرگ‌ها یا پنگوئن‌ها از تکامل پرندگان در مناطق سرد در فرایند فرگشت به وجود آمده‌اند.

پس با بررسی فسیل‌شناسی و توالی ژنومی موجودات می‌توان به نیای مشترک موجودات و نسبت‌های تکاملی آن‌ها پی برد. اما ویروس‌ها به دلیل اینکه هر بار میزبان گونه‌ای خاص از موجودات هستند، با جهش‌های متعدد و گاه همراه‌شدن بخشی از ژنوم میزبان در ساختارشان، نظم فرگشتی مشخصی ندارند. پس دقیقا نمی‌توان گفت: نیای مشترک آن‌ها کدام جاندار بوده است.

به بیان بهتر مورچه و زنبور عسل، جد مشترکی در میان حشرات و بندپایان دارند، اما ژنوم یک گل هیچ‌گاه وارد ساختار بدن زنبور عسل نمی‌شود؛ حال آنکه در مورد ویروس‌ها این‌چنین نیست. آن‌ها با همه‌گیری در میان موجودات، اطلاعات وراثتی متغیری پیدا می‌کنند؛ هرچند پذیرش این موضوع بسیار مورد بحث است. موجودات زنده در سیتوپلاسم سلول‌های خود سوخت‌وساز درونی و رشد دارند، اما همان‌طور که اشاره شد، تقریبا ویروس‌ها از این خصوصیت بی‌بهره هستند. به بیان ساده‌تر، یک ویروس هرگز رشد نمی‌کند یا هیچ‌گاه تقسیم نمی‌شود.

موجودات زنده خصوصیت خاصی به نام خودتنظیمی دارند. برای مثال، اگر قسمتی از بدن شما گرم یا سرد شود، بدن با افزایش جریان خون در آن بخش، به هم‌دما شدن بدن شما کمک می‌کند. همچنین بدن موجودات زنده نسبت به محرک‌ها واکنش نشان می‌دهند.

برای مثال بوی غذا، اشتهای شما را زیاد می‌کند یا با شنیدن صدای فریاد، آماده مواجهه با خطر هستید. اما ویروس‌ها در سرما و گرما، محیط اسیدی یا بازی، حضور یا عدم حضور پرتو و ذرات باردار، واکنشی از خود نشان نمی‌دهند. فقط در دمای نسبتا بالا ساختارشان متلاشی می‌شود و در صورت بروز آسیب در اجزایشان، قدرت ترمیم نخواهند داشت.

با‌این‌حال ویروس‌ها ساختار بسیار هوشمندانه‌ای دارند که متأثر از میلیارد‌ها سال تکامل مولکولی آنهاست. برخی از انواع آن‌ها می‌توانند به‌راحتی از سد‌های دفاعی بدن عبور کنند، اما فقط در درون سلول‌ها قدرت خودنمایی دارند. به همین دلیل بسیاری از زیست‌شناسان آن‌ها را به نرم‌افزار‌های رایانه‌ای تشبیه می‌کنند؛ یک اپلیکیشن در درون رایانه یا تلفن همراه قادر به انجام پیچیده‌ترین کارهاست، اما هنگامی که بر روی مموری یا لوح فشرده ذخیره شده است، چیزی بیشتر از چند کد صفر و یک نخواهد بود.

به همین دلیل بسیاری از زیست‌شناسان ویروس‌ها را ماشین‌های مولکولی در دنیای زنده قلمداد می‌کنند. بسیاری معتقدند نواقص مولکولی پیش‌آمده در دنیای زیستی، ویروس‌ها را شکل داده و آن‌ها به‌هیچ‌وجه زنده نیستند. ویروس کرونا نیز از این قاعده مستثنا نیست و می‌توان گفت: بیشتر از آنکه یک موجود زنده باشد، یک ماشین مهاجم است.