9.1: Тематичне дослідження: повсякденна еволюція

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5852

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Тематичне дослідження: грип, від свиней до вас

Одного разу вночі в квітні 2009 року Матео прокинувся просоченим потом. У нього була температура 102,4° F, озноб, сильний головний біль і болі в тілі. У нього незабаром розвивається біль в горлі і поганий кашель. На наступний день він відчув себе настільки хворим і виснаженим, що ледве міг встати з ліжка, а його лихоманка та інші симптоми тривали цілими днями. Зрозуміло, що це був не просто легкий вірус застуди - Матео, швидше за все, мав грип, широко відомий як грип.

Свиноматка і поросята — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Свиноматка і п'ять поросят

Під час перегляду телевізора, коли він одужав у ліжку, Матео побачив новини про новий штам вірусу грипу «свинячий грип», який поширювався серед людей по всій Північній Америці, особливо в Мексиці. Його називали свинячим грипом, тому що вчені вважали, що він, швидше за все, виник у свиней, грунтуючись на схожості в його генетичній послідовності з вірусами, які заражають свиней. Однак контакт зі свинями не був необхідним для того, щоб люди підхопили свинячий грип. Ця версія, здавалося, поширювалася безпосередньо між людьми, подібно до типового вірусу сезонного грипу.

Симптоми Матео були схожі на ті, що описані в звіті новин про свинячий грип. Хоча він і починав відновлюватися, він побачив, що іншим не так пощастило. У багатьох людей зі свинячим грипом розвинулася важка пневмонія, а деякі навіть померли. Оскільки це був новий штам вірусу грипу, який значно відрізнявся від попередніх сезонних вірусів грипу, існуюча вакцина проти грипу була значною мірою неефективною проти свинячого грипу. Тому єдиним способом спробувати запобігти зараженню вірусом свинячого грипу було обмеження впливу на нього, включаючи уникнення контактів з людьми з грипом та використання хороших практик миття рук. Звіт про новини показав, що люди в Мексиці носять маски, коли вони йшли про своє повсякденне життя, щоб спробувати запобігти впливу вірусу.

До червня 2009 року Матео повернувся до нормального стану, але багато інших людей у всьому світі не були. Всього за кілька місяців свинячий грип поширився з Північної Америки в понад 70 країн і територій по всьому світу. Всесвітня організація охорони здоров'я оголосила поширення свинячого грипу пандемією, а це означає, що значна частина населення планети була заражена. У вересні 2009 року понад 99% вірусів грипу, що циркулювали в США, були штамом свинячого грипу, який також відомий як вірус H1N1 2009. Якщо у вас був грип в США протягом цього періоду часу, шанси високі, що це був свинячий грип.

Свинячий грип замасковані поїзда пасажирів в Мехіко — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Поїзд пасажирів в Мехіко в квітні 2009 року, в масках для захисту від епідемії свинячого грипу.

Як новий вірусний штам, подібний до цього, може з'явитися так раптово? І як це може змінитися від зараження свиней до зараження людей? Це приклад еволюції в дії. Ви можете думати про еволюцію як щось, що відбувалося в далекому минулому, наприклад, як люди еволюціонували від попередніх приматів. Але еволюція відбувається постійно. Як ви дізнаєтеся в цьому розділі, еволюція - це процес, за допомогою якого характеристики біологічних істот, таких як живі організми або віруси, змінюються з часом. Еволюція може відбуватися дуже повільно або швидше, але вона особливо швидка у вірусів та бактерій. У висновку тематичного дослідження для цієї глави ви дізнаєтеся конкретно про те, як вірус H1N1 2009 року еволюціонував від вірусу, який заражає свиней, до вірусу, який заражає людей.

Огляд глави: Біологічна еволюція

У цьому розділі ви дізнаєтеся про теорію еволюції, докази еволюції, про те, як працює еволюція та еволюція живих організмів на Землі. Зокрема, ви дізнаєтеся про:

Теорія еволюції Дарвіна шляхом природного відбору і як він розвивав цю теорію.
Докази теорії еволюції від скам'янілостей, ДНК та спостережень за живими організмами.
Мікроеволюція, яка є еволюцією, яка відбувається протягом відносно короткого періоду часу всередині популяції.
Як змінюються частоти алелів у популяції через сили еволюції, які включають мутацію, потік генів, генетичний дрейф та природний відбір.
Макроеволюція, яка є еволюцією, яка відбувається на рівні виду або вище. Сюди входить генерація нових видів і коеволюція між видами.
Впливає на терміни макроеволюції.
Інструменти, що використовуються вченими для вивчення еволюції, включаючи запис викопних копалин, методи встановлення віку скам'янілостей та молекулярні годинники на основі послідовностей ДНК або амінокислот.

Коли ви читаєте цю главу і дізнаєтеся більше про еволюцію, подумайте про наступні питання про вірус свинячого грипу.

Віруси можуть швидко розмножуватися. Чому це сприяє їх швидкому темпу еволюції?
Мутація відіграє важливу роль в еволюції вірусів. Як мутація пов'язана з еволюцією?
Однією з причин розвитку вірусу свинячого грипу H1N1 2009 є те, що різні типи вірусів грипу можуть обмінюватися генетичним матеріалом один з одним, якщо вони заражають одного господаря, в процесі, який називається пересортування. Чому це може призвести до появи нового штаму вірусу грипу з різними характеристиками? Як це схоже на генетичну варіацію, спричинену статевим розмноженням?
Вважається, що контакт між північноамериканськими та євразійськими свинями, можливо, через міжнародну торгівлю, можливо, сприяв еволюції вірусу свинячого грипу. Які ще приклади, коли рух організмів або контакт між організмами сприяли еволюційним змінам?

Атрибуції

Свиноматка та п'ять поросят Скотта Бауера, Міністерство сільського господарства США, публічне надбання через Wikimedia Commons
Пасажири поїзда в масках від Енеас Де Троя з Мехіко, Мексика, CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0