Влияние антропогенных стрессоров на динамику популяций и характер распространения вирусов

ВИРУСЫ (от лат. virus — яд), неклеточные формы жизни, способные проникать в определённые живые клетки и размножаться только внутри этих клеток. Вирусы являются внутриклеточными паразитами на генетическом уровне. Вирусы распространены в природе повсеместно. Поражают все группы живых организмов. Описано около 500 вирусов, поражающих теплокровных позвоночных, и более 300, поражающих высшие растения. Нек-рые виды раковых опухолей у животных и, возможно, у человека имеют вирусную природу.

Вирусы существуют в 2 формах: покоящейся, или внеклеточной (вирусные частицы, или в и р и о н ы), и репродуцирующейся, или внутриклеточной (комплекс Вирус-клетка). Все вирусы условно разделяют на простые и сложные. Простые состоят из нуклеиновой к-ты и белковой оболочки — капсида; сложные помимо белков капсида и нуклеиновой к-ты могут содержать липопротеидную мембрану, углеводы и неструктурные белки — ферменты. В вирусах присутствует всегда один тип нуклеиновой к-ты (либо ДНК, либо РНК, поэтому все вирусы делят также на ДНК-содержащие и РНК-содержащие), к-рая является носителем наследственной информации.

Все активные процессы вирусов протекают в клетках-хозяевах, причём одни вирусы размножаются в их ядре, другие — в цитоплазме, третьи — и в ядре, и в цитоплазме.

Вирусы животных попадают в окружающую среду вместе с экскретами или секретами (фекалиями, мочой, слюной), тогда как у растений они обычно поступают в почву только с отмершими тканями хозяина или же через переносчиков. Во внешнюю среду выделяется свыше 100 различных типов вирусов, патогенных для человека. При этом за некоторыми исключениями, речь идет о так называемых «голых» вирусах, которые состоят только из белковой оболочки (капсида) и нуклеиновой кислоты и обладают высокой устойчивостью к абиотическим и биотическим факторам.

Поступление вирусов в наземные экосистемы происходит с бытовыми и сельскохозяйственными стоками, шламами из отстойников и твердыми отходами. Существующие способы очистки воды позволяют только частично удалить или инактивировать их. Механические и химические шламы из отстойников накапливают вирусы, поэтому содержат в 10 раз более высокие их концентрации, чем неочищенные стоки. Практикуемые в настоящее время способы переработки шлама (гнилостное разложение и высушивание, компостирование) не ведут к полному удалению вирусов, и, следовательно, их популяции в таких осадках сохраняются долгое время.

Вирусы обнаруживаются также в бытовых отходах и в воде, просачивающейся из мусорных свалок.

Патогенные для человека вирусы переживают в промоченной дождем или залитой почве и на земледельческих полях орошения летом самое меньшее 11, а зимой более 170 дней. Они могут встречаться на овощах (огурцах, редисе, редьке) и накапливаться в почве около корней или на них.

Для вирусов исключены какие-либо процессы развития в абиотической среде, и по сравнению с другими микроорганизмами они обладают широкой физиологической толерантностью. Различия в поведении вирусных популяций зависят от условий почвенного биотопа в сочетании с морфологическими и биохимическими свойствами преобладающих типов вирусов.

Наиболее сильное воздействие на динамику популяций, оказывает емкость поглощения почвы. Содержание в ней глины определяет емкость поглощения вирусов. Максимальная занимаемая ими поверхность составляет примерно 1% от общей. В природных системах насыщения вирусами никогда не происходит, так как адсорбированные и присутствующие в почвенном растворе вирусы находятся в постоянном равновесии. Кроме содержания глины большую роль играет значение рН. Вирусы в почве при рН не выше 5 имеют нулевой или слабый положительный заряд. Глины заряжены сильно отрицательно. Это приводит к электростатическому притяжению. В щелочных почвах преобладает отталкивание, что приводит к распространению вируса. В результате выпадения обильных дождей, вирус мигрирует в более глубокие слои почвы или проникает в грунтовые воды. Следовательно, почва представляет собой важный этап передачи вирусов в окружающей среде. В грунтовых водах они обнаружены на глубинах до 40 м. Горизонтальную миграцию вирусов удавалось наблюдать на расстоянии 400 м.