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Viren als Triebkraft für Weiterentwicklung

Viren leben mit Menschen seit jeher in einer Symbiose. Sie helfen ihnen, sich weiter zu entwickeln und sie beeinflussen sogar das Wetter. Einige Fakten und Denkanstöße.

 

Wir Lebewesen – Menschen, Tiere, Pflanzen und selbst Bakterien – leben mit etwa zwei Millionen verschiedenartiger Viren auf der Erde zusammen. Diese bestehen aus einer Eiweißkapsel. Darin wird die Erbinformation des Erregers, die RNA oder DNA, geschützt.

Viren benötigen den Stoffwechsel einer Wirtszelle, um sich zu vermehren. Die Lebewesen der Erde gehen mit ihnen eine Koevolution ein. Viren sind nämlich für die Weiterentwicklung ihrer Wirte eine wichtige Triebkraft. Selbst die menschliche DNA besteht zu acht Prozent aus viralen Sequenzen. Die ersten Viren haben sich wahrscheinlich aus dem Erbgut von einfachen Lebewesen, aus deren RNA oder DNA, herausgetrennt.

Wie entstand menschliches Leben?

Unser Sonnensystem entstand vor etwa 4,5 Milliarden Jahren aus einer Wolke aus Staub und Gas. Damit entstand die Geschichte des Lebendigen auf unserem Planeten Erde. Aus Kohlenstoffverbindungen entwickelten sich nach Millionen von Jahren die ersten Einzeller.

Wissenschaftler im vergangen Jahrhundert waren der Ansicht, dass Viren in dieser Ursuppe entstanden sind. Eine andere Hypothese ist die Panspermie. Sie geht sogar davon aus, dass einfache Formen des Lebens unserer Erde von anderen, älteren Welten über Kometen zugetragen wurden.

Vor zwei Milliarden Jahren entstanden die ersten Mehrzeller, im weiteren Verlauf die Pflanzen. Die heute von Virusforschern angenommene wahrscheinlichste Theorie setzt die Virusentstehung mit RNA-oder DNA-Molekülen aus Wirtszellen in diese Zeit.

 

Das Zusammenleben von Viren und Menschen

Anders als Computerviren lassen sich die Viren auf unserer Welt in der Regel nicht endgültig auslöschen. Wir leben mit ihnen, wir benötigen sie sogar. Wie eben diese Computerviren werden sie von uns Menschen nicht als eigentliche Lebewesen angesehen. Anders als Computerviren mutieren natürliche Viren ständig und verändern damit ihre Fähigkeiten zu überleben. SARS-CoV-2 zum Beispiel überlebt auch bei minus 20 Grad Celsius.

Viren brauchen aber einen Wirt, den sie infizieren und dessen Stoffwechsel sie für die eigene Replikation nutzen können. Wenn sie ihre Wirte also immer tödlich träfen, könnten sie nicht weiter existieren.

Die positive Rolle von Viren im Menschen ist noch zu erforschen. So könnten sie im Kampf gegen multiresistente Bakterien im Menschen eingesetzt werden, oder auch zum Kampf gegen den Krebs. Das Parvovirus H1 etwa vermehrt sich speziell in Tumorzellen und tötet diese ab.

 

Mutationen und Antigendrift

Viren haben eine Variabilität durch Kopierfehler bei der Vermehrung. Durch Zufall entsteht ein Virus mit minimalen neuen Eigenschaften auf seinen Oberflächenstrukturen. Diese kleinen, zufälligen Veränderungen (Mutationen) in der Oberflächenstruktur der Viren nennt man Antigendrift.

Dieser macht das Virus für das Immunsystem des Menschen schwieriger zu entdecken. Die für das ursprüngliche Virus bereits vorhandenen Antikörper können das Antigen des neuen Erregers nicht mehr binden. Die Folge: Die Immunabwehr zur Viruselimination im Menschen versagt. Auf diese Weise kann ein Selektionsvorteil für das Virus entstanden sein. Es kann schneller viele Menschen infizieren und sich rasch vermehren.

 

Antigenshift: Viren tauschen genetisches Material aus

Voraussetzung für einen Antigenshift ist die Infektion einer Wirtszelle mit zwei verschiedenen Viren. Zum Beispiel tauscht dann Typ 1 Influenzavirus mit Typ 2 Influenzavirus genetisches Material aus. Der so entstandene Influenzasubtyp hat auch eine neue Kombination von Oberflächenantigenen. Das Immunsystem beispielsweise der Menschen hat für diesen neuen Virussubtyp noch keine Antikörper im Vorrat. Den hat es erst nach einer Infektion mit diesem neuen Subtyp.

 

Viren beeinflussen das Wachstum der Lebewesen im Meer

Viele der etwa zwei Millionen verschiedenen Viren auf der Erde finden sich in den Meeren. In einem Teelöffel Meerwasser lassen sich Millionen davon in Einzellern und höheren Lebewesen wie Bakterien und dem Phytoplankton finden. Sie beeinflussen das Wachstum der Lebewesen im Meer und das ist in den meisten Fällen sinnvoll. Denn so dämmen sie unbändiges Wachstum ein, etwa von bestimmten Algenarten. Besonders in den Ozeanen befallen Viren Bakterien und kontrollieren deren Ausbreitung.

 

Viren und Menschen: Viren beeinflussen sogar das Wetter

SARS-Cov2 zeigt den Menschen in den Industrienationen Slow Go. (Bildquelle Adobe Stock)

 

Viren und das Wetter

Viren können sogar das Wetter beeinflussen. Wenn Plankton von bestimmten Keimen infiziert wurden, produziert es vermehrt das Gas Dimethylsulfid. Dieses steigt aus dem Wasser in die Atmosphäre auf und fördert die Wolkenbildung. Diese schirmen die Sonnenstrahlen ab, daraufhin fällt die Temperatur.

Auch SARS-CoV2 beeinflusst letztlich unser Wetter. Denn mit der Corona-Krise wurde unser Konsum gestoppt, der Warenfernverkehr ist auf die wesentlichen Produkte reduziert. Fernreisen wurden ebenfalls gestoppt. Kurzum: Die Globalisierung pausiert.

Das hat unter anderem zur Folge, dass Feinstaub und Co2 in der Luft rasch abfallen. Weiterhin erleben die Industriestaaten einen Probelauf mit bedingungslosem Grundeinkommen. Es wird bis auf Weiteres nur noch das Wesentliche produziert. Auch in anderen Bereichen hat die Corona-Krise Auswirkungen. So werden Wertigkeiten wie Familie wieder erkannt.  Arbeitszeiten sind reduziert und der Prüfungsdruck in Schulen, Universitäten und Arbeitsstädten ist vorerst ausgesetzt. Und so führt auch dieses Virus wieder zu einer menschlichen Weiterentwicklung.  SARS-CoV2 lässt uns Antikörper bilden.

 


D.H. Mainka
Internist, Onkologe und Partner onkologische
Tagesklinik Köln

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