Udvikler coronavirus ved at udvikle vores egen videnskabelige opfindsomhed og sociale praksis

Hvis der er én ting, som coronavirus-pandemien har afsløret, det er, at der er meget, vi stadig ikke ved om verden omkring os. Glem alt om trillionerne – okay, mere end billioner af galakser i universet, som vi aldrig vil udforske. Lige ved vores fødder eller i luften omkring os er samboere i vores egen verden - vira - der optager et mærkeligt liminalt rum, skubbe vores forståelse af meningen med livet. De eksisterer i, hvad der faktisk er en skjult verden, næsten en "første jord", der både er lige uden for scenen og lige foran os, og endda inde i os. Det er en verden, der vrimler med aktivitet, fuld af blomstring, summende forvirring, konkurrence, og evolution. Nogle gange udforsker vi denne verden med vilje, men andre gange støder vi på det ved et uheld, mest mærkbart, når alarmerne på en af ​​megafauna-biodetektorerne – mennesker og dyr – går i gang. Det er, når disse møder sker, at vi husker, at rummet af ting, vi ikke kender, virkelig er uoverskueligt.

At putte rundt på kanten af ​​det kendte og det ukendte er videnskabens og videnskabsfolkets standardarbejde. Selvom nattehimlens blink ofte kan være en inspiration til meditationer om, hvor lidt vi forstår, det er faktisk det, vi ikke kan se i kosmos, der er den bedste påmindelse om vores begrænsede syn. I 1933 observerede Fritz Zwicky en enorm uoverensstemmelse i mængden af ​​tyngdekraft, der er nødvendig for at tage højde for galaksernes rotationsbevægelse og mængden, der kunne tilskrives det synlige stof i galaksen. Naturligt, han kaldte dette "mørkt stof". I 1980 brugte Vera Rubin og Kent Ford spektrografiske data - deres egen form for at synliggøre det usynlige - til at vise definitivt, at galakser indeholder mindst seks gange så meget mørk masse som synlig masse. Det viser sig, Aristoteles tog fejl:naturen elsker et vakuum - det er der, den gemmer det meste af sit gravitationspotentiale.

Utallige undersøgelser og observationer peger på den konklusion, at næsten 30 procent af universet er lavet af mørkt stof. Mørkt stof er en stor del af det, der holder universet sammen - flere ting til at skabe attraktive kræfter mellem ting. Men, som du måske ved, lige siden Big Bang, universet udvider sig faktisk. Årsagen til dette er en anden mørkekraft, eller, hellere, noget, der går under navnet "mørk energi".

Vores forståelse af den biologiske verden har også været en historie om opdagelsen af ​​mørkt stof og mørk energi, og vores kollision med coronavirus er blot den seneste påmindelse om det tema. Tidlige folketællinger undervurderede dramatisk mængden af ​​levende stof, et forståelsesmørke i høj grad båret af dårlig optik. Vores manglende evne til at se på mikroorganismers skala var en kilde til en hel del pseudovidenskab på grænsen til mytologi, især når det kom til sygdom. "Dampe" og humor var det første mørke stof. Det var først i 1880'erne, tyve år eller deromkring efter udgivelsen af ​​Darwins The Origin of Species, at Robert Koch opdagede bakterier og, ved at gøre sådan, afslørede en væsentlig årsag til infektion. Blandt Kochs store fremskridt var hans brug af farvning og dyrkning for at synliggøre infektionsmidlet. Vi ved nu, at bakterier og andre mikroorganismer står for det meste af verdens genetiske mangfoldighed, ikke kun i miljøet som helhed, men også i vores egen krop, hvor vores indre mikrobielle økosystem i mikrobiomet viser sig at være afgørende for menneskers sundhed. Nogle former for "infektion" er dødelige, men nogle er nødvendige.

Virus som coronavirus er endnu mindre end bakterier, og så var det også mørkt i nogen tid. De blev bragt frem i lyset i slutningen af ​​det nittende århundrede, opdaget af den hollandske mikrobiolog Martinus Beijerinck i forbindelse med undersøgelsen af ​​mosaiksygdommens ætiologi i tobaksplanter. Gentagne bestræbelser på at dyrke kilden til sygdommen mislykkedes, så det var ikke bakteriel i naturen – biologer var de første til at forstå, at man har brug for kultur for at leve – men uanset hvad der forårsagede sygdommen, var det i stand til at replikere. Det var levende på nogle måder, men døde i andre. Beijerinck kaldte dette "smitstof" for en virus.

Vi ved nu, at virus dybest set er nano-indkapslet genetisk information. De har eksisteret fra begyndelsen af ​​biologisk tid, opstået fra den legendariske ursuppe, en række af atomer, klumpet til molekyler, pakket ind i en anden slags molekylær skal, en slags biologisk M&M. Virussens eksistensberettigelse er reproduktion, hvilket ironisk nok efterlader en del død i kølvandet. Men virkelig, virussen er en livsmotor, hvis dynamik og mekanismer for eksistens og reproduktion gør den til agent for genetisk ekspansion, en "mørkt liv" biologisk kraft til den mørke energi fysiske kraft, der giver næring til universel ekspansion, som er mørk energi. Ikke helt tvillinger adskilt ved fødslen, men søskende adskilt af flere milliarder år, Giv eller tag.

Det menes nu, at den nukleerede eukaryote celle, som alt dyre- og planteliv er baseret på, ville ikke eksistere, hvis det ikke var for simple virale gener, der først kopierede sig selv ind i gamle værtsgenomer. Dette førte til selektionstryk, der fremmede dannelsen af ​​cellulære membraner og cellulære indeslutninger. Det er blevet antaget, at uden den konstante drift fra stærkt foranderlige vira ville der ikke have været behov for udviklingen af ​​rekombinationel sex - den slags, som alle dyr og planter bruger, ikke at forveksle med rekreativ sex!

På en slags nietzscheansk "det, der ikke dræber os, gør os stærkere" måde, enhver evne, vi har til at bekæmpe nogle sygdomme, kan også i det mindste delvist tilskrives vira. Havde hvirveldyr med kæbe (alle hvirveldyr undtagen lampretter) ikke erhvervet gener af viral herkomst for omkring 500 millioner år siden, de ville ikke have noget adaptivt immunsystem og dermed minimale midler til at afværge vira,

Hvis bakterier ikke var forsvundet med virale endonukleaser, de ville ikke have haft nogen restriktionsenzymer til at beskytte sig mod virusinfektion. Og uden restriktioner enzymer, vores samfund ville ikke have haft nogen videnskab om genetik, som gjorde fremskridt baseret på disse enzymers unikke evne til at spalte DNA. Desuden CRISPR, det mest revolutionerende genteknologiske værktøj i den biologiske videnskabs historie, er effektivt en rekapitulation af et bakterielt anti-virus forsvarssystem, der dræber en infiltrerende virus ved at skære den i genetiske stykker. Nuværende vaccineleveringsteknikker og andre former for biologiske terapier er afhængige af en efterligning eller anstiftelse af virusindsættelsesmekanismer. Det, der engang var mørkt, blev til sidst bragt frem i lyset, og en gang bragt frem i lyset, været med til at bringe lys – og liv.

Vores alt for menneskelige tendens til at fokusere på det, der er direkte eller instrumentelt synligt, eller af samme omfang som os selv, har blindet os for både universets største og mindste skalaer – skalaer, hvor fysiske kræfter former materiens elementære struktur. Vi er også blinde for de levende skæl, der er usynlige for øjet, og som har formet formen og funktionen af ​​adaptivt stof. COVID-19-krisen har gjort evolutionens frygtindgydende mørke energi synlig og har bragt os tættere på udvælgelsesmotorerne, end det er behageligt. Vi lever i et usynligt hav af mikrobiel mangfoldighed og trussel, en, der er ufølsom over for forgængeligheden af ​​flercellet liv. Måske er det nu, vi som kultur kan lære af vores mikrobielle allierede i det mørke stofs univers – bakterierne – som vi erhverver vores symbiotiske mikrobiom fra – at den bedste måde at besejre virussens mørke energi er at vende dens entropisk opfindsomhed mod sig selv og udevolvere virussen ved at udvikle vores videnskabelige opfindsomhed, og sandsynligvis også vores sociale praksisser. Vi bliver nødt til at tilpasse os; hvilket valg har vi?