Tässä esseessä tarkastellaan virusten tilaa suhteessa elämän kriteereihin ja otetaan huomioon sekä tieteellistä näyttöä että filosofisia pohdintoja. Huolimatta niiden merkittävästä vuorovaikutuksesta biologisten järjestelmien kanssa ja kiistoista tästä kannasta, määritelmäni mukaan virukset eivät täytä elämän biologisia peruskriteerejä. Niiden replikaatio on täysin riippuvainen isäntäsolukoneistosta, ja niistä puuttuu sekä autonominen aineenvaihdunta että solurakenne. Tämä analyysi on linjassa laajemman tieteellisen konsensuksen ja filosofisten näkökohtien kanssa, joiden mukaan viruksia ei pitäisi luokitella eläviksi organismeiksi, ja tämän hypoteesin seurauksia. "Miten elävä organismi välttää hajoamisen? Ilmeinen vastaus on: Syömällä, juomalla, hengittämällä ja (kasvien tapauksessa) assimiloitumalla. Tekninen termi on aineenvaihdunta. Kreikan sana () tarkoittaa muutosta tai vaihtoa. Minkä vaihto?" – Erwin Schrödinger, What is Life?, mies, joka ennusti DNA:ta vuosikymmeniä ennen sen löytämistä, ja objektiivinen ei-biologi. Johdanto Elämän luonne on pitkään ollut filosofisen ja tieteellisen tutkimuksen kohteena. Virukset, jotka käyttävät isäntäsolukoneistoa replikaatioon ilman autonomista aineenvaihduntaa tai solurakennetta, haastavat perinteiset biologisen elämän määritelmät, mutta eivät tyydytä niitä. Historialliset näkökulmat ovat vaihdelleet, mikä on usein asettanut virukset harmaalle alueelle elämän ja elottomuuden väliin. Nykyiseen ymmärrykseen perustuva konsensus kuitenkin asettaa virukset tiukasti elävien organismien ulkopuolelle (Moreira & Lopez-Garcia, 2009; Lederberg, 2002). Viruksilla ei ole luontaista aineenvaihduntaa. Ne tietysti pääsevät soluihin, ja solut metaboloituvat, ja voidaan sanoa, että virukset ovat silloin elossa, kuin siemen hedelmällisessä maaperässä. Siemen ylläpitää kuitenkin alhaista mutta olemassa olevaa aineenvaihduntatilaa, kun taas leipäpala – tai virus – ei. Olennainen ero on tietysti se, että virukset sisältävät geneettistä tietoa, joka voi replikoitua solun sisällä, mikä saa meidät aluksi kuvittelemaan ne analogisiksi bakteerien kanssa. Mutta ne muistuttavat enemmän mRNA-rokotteen lipidinanohiukkasta kuin bakteeria, koska bakteerilla on itsevirityvä, aktiivinen aineenvaihdunta, mutta viruksella ei. Kysymys siitä, ovatko virukset elossa, on ollut keskustelunaihe sekä tieteellisesti että filosofisesti. Norman Pirie huomautti kerran, että elämän määrittely tulee välttämättömäksi, kun löydämme olentoja, jotka eivät ole selvästi eläviä tai kuolleita (Villarreal, 2004). Kemian ja elämän rajalla olevat virukset replikoituvat isäntäsoluissa, mikä haastaa ymmärryksemme siitä, mitä tarkoittaa olla "elossa". Nämä käyttäytymismallit eivät kuitenkaan anna autonomiaa, joka on elämän tunnusmerkki. Se, mikä ei voi koskaan olla elävää elävän organismin ulkopuolella ja lakkaa toimimasta poistuessaan siitä, ei voi metaboloitua, kuten Schrödinger korosti. Voisin nähdä elämän atomeina, joita ympäröivät elektronit, joita kutsumme aineeksi. Mutta silloin en tietäisi, mitä fysiikka on ja mikä on biologia. Saatoin jäädä loputtomien ongelmien loukkuun, laajentaen näköaloja sisältämään ei-maanpäällisen elämän tai tuntemattomat ilmiöt. Pystyin luomaan rajattomasti mahdollisuuksia – maailmankaikkeutta, kokonaisuutta, tietoisuutta – antautumalla kysymyksille, joihin en osaa vastata. Ei ole pelkuruutta luopua tästä; pikemminkin on käytännöllistä keskittyä siihen, mitä voidaan tutkia ja vahvistaa todisteilla. Voisin ryhtyä filosofiksi, ajatella elämää ja ei-elämää entropiana tai tutkia kvantti-ilmiöitä. Tai voisin tehdä biologin työn. Elämän tutkimus, kunnianhimoinen mutta rajallinen, vaatii toimivia määritelmiä. Biologit ovat luoneet kriteerejä, taksonomioita ja evoluutioteorioita ja jalostaneet niitä vuosisatojen ajan. Nämä kehykset kestävät hyvin soluelämää, geenien ja evoluutiosuhteiden kartoittamista elämänpuussa. Kun tähän puuhun lisätään viruksia, se murenee, koska viruksilla ei ole näihin määritelmiin sopivia autonomisia ominaisuuksia. Ne eivät sijoitu loogisesti, semanttisesti tai laskennallisesti kyseiseen järjestelmään. Tässä keskustelussa yhdistyvät syvälliset filosofiset tutkimukset empiiriseen tutkimukseen. Ero sellaisten entiteettien välillä, jotka voivat itsenäisesti replikoida, metaboloida ja ylläpitää homeostaasia, ja niiden, jotka eivät pysty – kuten virukset – välillä tukee elämän binääristä luonnetta. Tätä näkökulmaa tukee solurakenteen välttämättömyys vakaalle, autonomiselle elämälle (Sinha et al., 2017; Braga et al., 2018). Filosofisesti virukset haastavat ymmärryksemme elämän määritelmistä. Jotkut kuvailevat niiden replikaatiota solujen sisällä "eräänlaiseksi lainatuksi elämäksi" (Villarreal, 2004). Koska ne ovat kuitenkin täysin riippuvaisia isännän aineenvaihduntakoneistosta, ne muistuttavat enemmän biologisia tekijöitä kuin itsenäisiä eläviä organismeja. Kuten Nobel-palkittu Joshua Lederberg korosti, virukset kietoutuvat syvästi isäntägenetiikkaan ja aineenvaihduntaan ja vaikuttavat evoluutioon olematta itse elossa (Lederberg, 1993; van Regenmortel, 2016). Huolimatta niiden keskeisestä roolista evoluutiossa – erityisesti horisontaalisessa geeninsiirrossa – virukset eivät täytä elämänkriteereitä, koska niillä ei ole aineenvaihdunnan riippumattomuutta ja solurakennetta. Niiden vaikutus geneettiseen monimuotoisuuteen ja evoluutiopolkuihin on kiistaton, mutta ne jäävät elävien organismien kategorian ulkopuolelle (Mindell, 2013; Puigbò et al., 2013). Elämänpuun (ToL) metafora on keskeinen evoluutiobiologiassa. Virukset vaikeuttavat ToL:ää, koska niillä on geneettinen vuorovaikutus elävien organismien kanssa. Heidän kyvyttömyytensä täyttää elämän peruskriteereitä estää kuitenkin heidän sisällyttämisen eläviin olentoihin, mikä havainnollistaa tarvetta malleille, jotka tunnistavat heidän roolinsa luokittelematta heitä eläviksi (Moreira & Lopez-Garcia, 2009; van Regenmortel, 2016). Tunnustamalla tämän palaamme biologin näkökulmaan: vaikka virukset ovat välttämättömiä geneettisen ja evoluutiodynamiikan ymmärtämiseksi, niistä puuttuu itsenäinen aineenvaihdunta, solurakenne ja loisvapaa lisääntyminen. Tulevissa evoluutiomalleissa tulisi sisällyttää virukset vaikuttavina biologisina tekijöinä, mutta ei elävinä organismeina, ellei empiirinen tieto edellytä perustavanlaatuista uudelleenmäärittelyä. Yhteenvetona voidaan todeta, että nykyisten biologisten kriteerien ja filosofisten näkökohtien mukaan viruksia ei voida pitää elävinä organismeina. Tämä asenne on linjassa tieteellisen konsensuksen ja käytännön määritelmien kanssa säilyttäen johdonmukaisuuden elämäntutkimuksessa. Kyse ei ole oikeassa tai väärässä olemisesta, vaan toiminnallisessa käsitteellisessä viitekehyksessä työskentelystä, jonka avulla biologit voivat tutkia, luokitella ja ymmärtää elämää mielekkäällä tavalla.

Valitse viisaasti