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The aliens among us
How viruses shape the world They don’t just cause pandemics
Humans think of themselves as the world’s apex predators. Hence the silence of sabre-tooth tigers, the absence of moas from New Zealand and the long list of endangered megafauna. But sars-cov-2 shows how people can also end up as prey. Viruses have caused a litany of modern pandemics, from covid-19, to hiv/aids to the influenza outbreak in 1918-20, which killed many more people than the first world war. Before that, the colonisation of the Americas by Europeans was abetted—and perhaps made possible—by epidemics of smallpox, measles and influenza brought unwittingly by the invaders, which annihilated many of the original inhabitants.
인간은 스스로를 세계 최상위 포식자라고 생각한다. 검치 호랑이의 침묵, 뉴질랜드 모아새의 부재, 그리고 멸종 위기에 처한 거대 동물군의 긴 목록이 그 때문이다. 그러나 코로나 바이러스는 사람들이 어떻게 먹이가 될 수 있는지 보여준다. 바이러스는 코로나에서 AIDS, 1918-20년 인플루엔자 발병에 이르기 까지 수 많은 현대 팬데믹을 일으켰고 이로 인해 1차 대전에서 보다 더 많은 사람들을 죽였다. 그 이전 유럽인들에 의한 미주대륙의 식민지화는 아마도 침략자들에 의해 무의식적으로 유입된 천연두, 홍역 그리고 인플루엔자로 인한 팬데믹으로 원주민들을 몰살시킴으로써 시작되었다.
The influence of viruses on life on Earth, though, goes far beyond the past and present tragedies of a single species, however pressing they seem. Though the study of viruses began as an investigation into what appeared to be a strange subset of pathogens, recent research puts them at the heart of an explanation of the strategies of genes, both selfish and otherwise.
그러나 지구상의 생명체에 대한 바이러스의 영향력은 아무리 긴박한 상황처럼 보이더라도 단일 종의 과거와 현재 비극을 훨씬 넘어서는 것이다. 바이러스에 대한 연구는 병원체의 생소한 일부처럼 보이는 것에 대한 조사로 시작되었지만, 최근 연구에 따르면 이기적이든 아니든 유전자 전략에 대한 설명의 중심에 바이러스가 자리하고 있다.
Viruses are unimaginably varied and ubiquitous. And it is becoming clear just how much they have shaped the evolution of all organisms since the very beginnings of life. In this, they demonstrate the blind, pitiless power of natural selection at its most dramatic. And—for one group of brainy bipedal mammals that viruses helped create—they also present a heady mix of threat and opportunity.
바이러스는 상상할 수 없을 정도로 다양하고 도처에 존재한다. 그리고 바이러스가 생명의 시작 이래 모든 유기체의 진화에 기여한 것이 분명해지고 있다. 이 점에 있어 바이러스는 자연 선택의 맹목적적이고 무자비한 힘을 가장 극적인 형태로 보여준다. 그리고 바이러스가 만들어내는 데 도움이 된, 머리 좋은 두발 포유류 그룹에게 있어서는 위협과 기회가 흥미진진하게 믹스되어 있다.
As our essay in this week’s issue explains, viruses are best thought of as packages of genetic material that exploit another organism’s metabolism in order to reproduce. They are parasites of the purest kind: they borrow everything from the host except the genetic code that makes them what they are. They strip down life itself to the bare essentials of information and its replication. If the abundance of viruses is anything to go by, that is a very successful strategy indeed.
이번 주 이코노미스트지 에세이에서 설명 하듯이 바이러스는 번식을 위해 다른 유기체의 신진 대사를 이용하는 유전 물질의 패키지로 생각하는 것이 맞다. 바이러스는 가장 순수한 종류의 기생체로 바이러스 속성을 가진 유전자 코드를 제외하면 숙주로부터 모든 것을 빌려온다. 바이러스는 스스로 생명 자체를 분해시켜 정보와 복제에 필수적인 요소로 변한다. 많은 바이러스가 거쳐 지나가게 되면 그것이야 말로 진정한 성공 전략이다.
The world is teeming with them. One analysis of seawater found 200,000 different viral species, and it was not setting out to be comprehensive. Other research suggests that a single litre of seawater may contain more than 100bn virus particles, and a kilo of dried soil ten times that number. Altogether, according to calculations on the back of a very big envelope, the world might contain of the things—that is one followed by 31 zeros, far outnumbering all other forms of life on the planet.
세상에는 바이러스가 바글거린다. 바닷물 분석 결과에 따르면 20만 종의 서로 다른 바이러스를 발견했는데, 이는 포괄적으로 설정한 것은 아니었다. 또 다른 연구에 따르면 1리터 바닷물에는 1,000억 개 이상의 바이러스 입자가 포함된 것으로 나타났으며 건조토 1kg에 그 숫자의 10배나 되는 바이러스가 있다. 전체적으로 어림해보면 세계는 개의 바이러스를 포함하는데 10에 0이 31개 붙어있는 것으로 지구상의 다른 모든 형태의 생명체수를 능가한다.
As far as anyone can tell, viruses—often of many different sorts—have adapted to attack every organism that exists. One reason they are powerhouses of evolution is that they oversee a relentless and prodigious slaughter, mutating as they do so. This is particularly clear in the oceans, where a fifth of single-celled plankton are killed by viruses every day. Ecologically, this promotes diversity by scything down abundant species, thus making room for rarer ones. The more common an organism, the more likely it is that a local plague of viruses specialised to attack it will develop, and so keep it in check.
누구나가 말할 수 있듯, 다양한 종류의 바이러스들이 존재하는 모든 유기체를 공격하도록 적응해왔다. 바이러스가 진화의 원천인 한 가지 이유는 바이러스가 돌연변이를 하면서 잔인하면서도 엄청난 학살을 감독한다는 점 때문이다. 이는 특히 바다에서 명확히 나타나는데, 단세포 플랑크톤의 1/5이 매일같이 바이러스에 의해 죽임을 당한다. 생태학적으로 이는 개체가 풍부한 종을 한 번에 없앰으로써 희귀한 종들을 위한 여지가 마련됨으로써 다양성을 촉진한다. 유기체가 흔하면 흔할수록, 그 유기체를 공격하는데 특화된 바이러스 역병이 지역 차원에서 발전할 가능성이 높아지고 결국 그 유기체는 견제를 당하게 된다.
This propensity to cause plagues is also a powerful evolutionary stimulus for prey to develop defences, and these defences sometimes have wider consequences. For example, one explanation for why a cell may deliberately destroy itself is if its sacrifice lowers the viral load on closely related cells nearby. That way, its genes, copied in neighbouring cells, are more likely to survive. It so happens that such altruistic suicide is a prerequisite for cells to come together and form complex organisms, such as pea plants, mushrooms and human beings.
역병을 일으키는 이러한 경향은 또한 먹이가 제반 방어 기제를 개발하는데 있어 강력한, 진화적 자극제가 되며, 이러한 방어 기제들은 때때로 한층 더 확장적 결과를 가져온다. 예를 들어, 한 세포가 고의적으로 스스로를 파괴할 수 있는 이유에 대한 한 가지 설명은, 그 희생으로 인해 밀접하게 연관된 인근 세포에 대해 바이러스로 인해 걸리는 부하를 낮춰준다는 점이다. 이렇게 되면 인접 세포에서 복제된 유전자가 생존할 가능성이 더 높아진다. 이러한 이타적인 자살은 여러 세포들이 모여 완두콩, 버섯 그리고 인간과 같이 복잡 유기체로 모양을 갖춰가는 전제 조건이 된다.
The other reason viruses are engines of evolution is that they are transport mechanisms for genetic information. Some viral genomes end up integrated into the cells of their hosts, where they can be passed down to those organisms’ descendants. Between 8% and 25% of the human genome seems to have such viral origins. But the viruses themselves can in turn be hijacked, and their genes turned to new uses. For example, the ability of mammals to bear live young is a consequence of a viral gene being modified to permit the formation of placentas. And even human brains may owe their development in part to the movement within them of virus-like elements that create genetic differences between neurons within a single organism.
바이러스가 진화의 엔진인 또 다른 이유는 유전 정보를 전달하는 메커니즘이라는 점입니다. 일부 바이러스 게놈은 숙주 세포에 통합되어 해당 유기체의 후손에게도 전달 될수 있다. 인간 게놈의 8~25%는 이러한 바이러스에 기원을 두고 있는 것으로 보인다. 그러나 바이러스 자체가 거꾸로 납치당할 수도 있으며, 이러한 유전자들은 새로운 용도에 사용된다. 예를 들어, 포유류가 새끼를 낳는 능력은 태반 형성을 허용하도록 바이러스 유전자가 변형된 결과다. 그리고 인간의 뇌조차도 부분적으로는 단일 유기체내에서 뉴런간 유전적 차이를 만들어내는 바이러스와 유사한 요소들간 움직임에 부분적으로 영향을 받았을 수도 있다.
Evolution’s most enthralling insight is that breathtaking complexity can emerge from the sustained, implacable and nihilistic competition within and between organisms. The fact that the blind watchmaker has equipped you with the capacity to read and understand these words is in part a response to the actions of swarms of tiny, attacking replicators that have been going on, probably, since life first emerged on Earth around 4bn years ago. It is a startling example of that principle in action—and viruses have not finished yet.
진화의 가장 매혹적인 통찰력은 유기체 내부에서 또 유기체들 간 지속적이고, 무자비하면서도, 무정부상태의 경쟁에서 숨 막힐 정도의 복잡성이 나타날 수 있다는 점이다. 눈먼 시계공(註: 자연선택의 결과로 태어난 오늘날의 생명체들을 보면 마치 숙련된 시계공이 설계하고 수리한 결과처럼 보이지만, 실제로는 앞을 보지 못하는 시계공이 나름대로 고쳐보려 애쓰는 과정에서 번번이 실패를 거듭하다 정말 가끔 요행 재깍거리며 작동할 때도 있다는 것)이 우리들로 하여금 이 말들을 읽고 이해할 수 있는 능력을 갖추게 했다는 사실은, 아마도 생명체가 약 40억년 전 지구상에 처음 등장한 이래 진행되고 있는 작고 공격적인 복제자 떼거리의 액션에 대한 일부 반응이다. 실제 적용되는 원칙의 놀라운 사례이며 바이러스들의 활동은 아직도 끝난 것이 아니다.
Humanity’s unique, virus-chiselled consciousness opens up new avenues to deal with the viral threat and to exploit it. This starts with the miracle of vaccination, which defends against a pathogenic attack before it is launched. Thanks to vaccines, smallpox is no more, having taken some 300m lives in the 20th century. Polio will one day surely follow. New research prompted by the covid-19 pandemic will enhance the power to examine the viral realm and the best responses to it that bodies can muster—taking the defence against viruses to a new level.
이렇게 인류의 독특한, 또 바이러스에 의해 새겨진 의식은, 바이러스 위협에 대처하고 이를 이용할 수 있는 새로운 길을 열어줬다. 이는 바이러스의 병원성 공격을 방어하는 예방접종의 기적과 함께 시작된다. 백신 덕분에 20세기에 약 3억 명의 목숨을 앗아간 천연두는 더 이상 존재하지 않는다. 소아마비 역시 언젠가 같은 길을 따를 것이 확실하다. 코로나 팬데믹에 의해 촉발된 새로운 연구는 바이러스 영역을 조사하고 사람들의 신체가 할 수 있는 최선의 대처 방안 마련할 수 있는 파워를 신장시킬 것이며 이로써 바이러스에 대한 방어를 새로운 차원으로 끌어 올릴 것이다.
Another avenue for progress lies in the tools for manipulating organisms that will come from an understanding of viruses and the defences against them. Early versions of genetic engineering relied on restriction enzymes—molecular scissors with which bacteria cut up viral genes and which biotechnologists employ to move genes around. The latest iteration of biotechnology, gene editing letter by letter, which is known as CRISPR, makes use of a more precise antiviral mechanism.
발전을 위한 또 다른 길은 바이러스에 대한 이해와 바이러스에 대한 방어 과정에서 비롯되는 유기체 조작 도구에 있다. 유전 공학의 초기 버전은 제한 효소에 의존했는데 이는 박테리아가 바이러스 유전자를 잘라내고 생명 공학자가 유전자를 이동하는 데 쓰는 분자 가위다. 최신 생명공학 기술은 유전자를 한 글자씩 편집할 수 있는데, 이는 CRISPR로 알려진 유전자 편집으로 한층 더 정밀한 항바이러스 메커니즘을 사용한다.
From the smallest beginnings
The natural world is not kind. A virus-free existence is an impossibility so deeply unachievable that its desirability is meaningless. In any case, the marvellous diversity of life rests on viruses which, as much as they are a source of death, are also a source of richness and of change. Marvellous, too, is the prospect of a world where viruses become a source of new understanding for humans—and kill fewer of them than ever before. ■
아주 작은 시작부터
자연계는 친절하지 않다. 바이러스가 없는 존재는 달성할 수가 없는 상황으로, 바람직한 측면은 무의미할 정도로 없다. 어쨌든 생명의 놀라운 다양성은 바이러스가 죽음의 근원인 만큼 풍부함과 변화의 소스이기도 하다. 또한 놀라운 사실은 바이러스가 인간을 새롭게 이해할 수 있는 원천이 되고 그 어느 때 보다 작은 숫자의 인간들을 바이러스가 죽일 전망이다. ■
https://www.economist.com/leaders/2020/08/22/how-viruses-shape-the-world
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첫댓글 감사합니다! *^^*