Экологический диапазон распространения

Поступление вирусов в наземные экосистемы происходит с бытовыми и сельскохозяйственными стоками, шламами из отстойников и твёрдыми отходами. Концентрация вирусов в неочищенных стоках в среднем составляет 10⁴ инфекционных единиц на литр. Существующие способы очистки воды позволяют только частично удалить или инактивировать их популяции. Практикуемые способы переработки шлама (гнилостное разложение и высушивание, компостирование) не ведут к полному удалению вирусов. Патогенные для человека вирусы в хорошо увлажнённой почве переживают самое меньшее 11, а зимой более 170 дней. Они могут встречаться в овощах (огурцах, редисе, редьке) и накапливаться в почве вблизи корней или непосредственно на них.

Для вирусов исключены какие-либо процессы развития в абиотической среде и по сравнению с другими микроорганизмами они обладают широкой физиологической толерантностью. Низкие и даже экстремально низкие температуры обеспечивают целостность вирионов и почти неограниченную их персистенцию. Повышение Т⁰ нарушает строение вирусного капсида и четвертичную структуру генома. Дефицит влаги отрицательно сказывается на персистенции вирусов. Постоянное промачивание значительно ускоряет вертикальную миграцию. Вирусы устойчивы к прямому воздействию видимого света. УФ излучение инактивирует вирусы в диапазоне длин волн 240-280 нм. Ионизирующее излучение разрушает все ковалентные связи и приводит к полному распаду генома вирусов. Доза облучения, инактивирующая вирусы, различна для разных их видов. Мелкие голые вирусы отличаются наибольшей стабильностью. В целом вирусы значительно более устойчивы к облучению, чем бактерии и грибы.

Под воздействием ветра на водных поверхностях образуются аэрозоли, в которых концентрация вирусов повышается в 10-100 раз. В составе аэрозолей вирусы могут персистироваться по меньшей мере 24 часа и в зависимости от силы и направления ветра переноситься на дальние расстояния. Голые вирусы стабильны в относительно широком диапазоне рН, устойчивы к органическим растворителям, тогда как одетые внешней оболочкой вирусы (например, гриппа) в неблагоприятных условиях быстро инактивируются.

Происхождение вирусов

Из-за относительной простоты структуры можно ошибочно предположить, что вирусы произошли от первых самовоспроизводящихся структур, от которых ведут своё начало первые клетки. Ясно, что это не так, поскольку вирусы существуют только благодаря своей уникальной способности размножаться внутри клетки-хозяина. Они конкурируют с нуклеиновыми кислотами заражённых клеток, направляя их генетическую и метаболическую активность на образование новых вирусных частиц. Вирусы должны были возникнуть только после клеток, когда уже образовался и стабилизировался генетический код.

Наиболее приемлемой является гипотеза о том, что вирусы произошли от “беглой” нуклеиновой кислоты, т. е. нуклеиновой кислоты, которая приобрела способность реплицироваться независимо от той клетки, из которой возникла. При этом подразумевается, что такая ДНК реплицируется с паразитическим использованием структур этой или родственных клеток. Таким образом, вирусы, вероятнее всего, произошли от клеточных организмов, и их не следует рассматривать в качестве примитивных предшественников клеточных организмов.

В значительной степени вирусы подобны бактериальным хромосомам или плазмидам, или молекулам мРНК. Случайно проникают в клетки, где могут повлиять на генетические процессы. Размножаясь и переходя от одной клетки к другой, эти фрагменты продолжают своё существование. Одеваясь защитной белковой оболочкой, они становятся вирусами. Полагают, что самые крупные и сложноорганизованные поксивирусы произошли от бактерий. Возможно, что вирусы возникли независимыми путями около 3 млрд. лет назад. Весьма вероятно, что новые типы вирусов образуются и в настоящее время из генома бактерий и эукариот.

 

 

Лекция 2.1 Химический состав микроорганизмов. Питательные среды, используемые для выращивания микроорганизмов, их общая характеристика и компонентный состав