تهاجم باعث تغییرات ژنتیکی و رفتاری در جمعیت بومی می‌شود و می‌تواند به کاهش تنوع‌زیستی و تغییر کارکرد یک اکوسیستم و به‌دنبال آن تبعات زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی منجر شود یا حتی جمعیت بومی را منقرض کند.
امین رحیمی: دکتر «سجاد اشقلی فراهانی» نخستین دانشمند ایرانی در خارج از کشور است که رساله دکترایش به موضوع «تکامل همزمان عامل بیماری‌زا و میزبان» اختصاص دارد. او که دانش‌آموخته رشته «بیولوژی تکامل و تهاجم» در «دانشگاه خرونینگن» هلند است در این رساله تفاوت مکانیسم‌های رفتاری میزبانان بومی و مهاجم را به هنگام ابتلا به عامل بیماری‌زا با انجام آزمایشاتی تشریح کرده است. وی سابقه فعالیت تحقیقاتی در حوزه شیوع انگل‌ها محیط‌زیست رودخانه و دریاچه در «دانشگاه مونستر» آلمان را هم در کارنامه علمی دارد. موضوع رساله دکترای این محقق ایرانی موجب شد درباره کرونا و مهم‌ترین سوال‌هایی که نزد افکار عمومی نسبت به شیوع این بیماری مطرح است با وی گفت‌و‌گوی کوتاهی انجام دادیم.
ابتدا کمی برایمان درباره بیولوژی تهاجم توضیح بدهید.
بیولوژی تهاجم به بررسی حرکت یک بخش یا کل جمعیت یک موجود زنده در مسیرهای کوتاه یا طولانی می‌پردازد. عوامل بیماری‌زا هم مانند هر موجود زنده‌ای می‌توانند از طریق مهاجرت طبیعی یا از طریق تهاجم به میزبان خود و جابهجایی آن میزبان، وارد محیط جدید شوند. عموما در این تهاجم عامل انسانی نیز نقش دارد. برای مثال از طریق خریدوفروش حیوانات خانگی، بازدید از باغ‌وحش‌ها، جابهجایی آب دریاها و رودخانه‌ها از طریق آب توازن کشتی‌ها (آبی که کشتی‌ها برای تعادل در سطح دریا در مخزن خود ذخیره و در نقاط دیگر تخلیه می‌کنند) یا وصل‌کردن رودخانه‌ها به‌هم. در اغلب موارد، گونه‌های مهاجم بسیار سریع با رقابت با گونه‌های بومی از منابع اکوسیستم استفاده می‌کنند به‌طوری‌که گاهی منجر به انقراض جمعیت بومی می‌گردد.
در شکل کلی می‌توان گفت تهاجم باعث تغییرات ژنتیکی و رفتاری در جمعیت بومی می‌شود یا حتی می‌تواند آن را منقرض کند. این‌جاست که اهمیت بیولوژی تهاجم مشخص می‌شود. چون می‌تواند به کاهش تنوع‌زیستی و تغییر کارکرد یک اکوسیستم و به‌دنبال آن تبعات زیست‌محیطی، اجتماعی و اقتصادی منجر شود. برای مثال می‌توان به تهاجم «شانه‌دار دریایی مهاجم» به دریای خزر از طریق آب توازن کشتی‌ها اشاره کرد که نخستین‌بار در دهه ۷۰ شناسایی شد و از طریق تغذیه پلانکتون‌های جانوری، میزان ذخایر غذایی این دریا را به‌شدت کاهش داد و به جمعیت گونه‌های باارزش آن آسیب زد. یا تهاجم گیاه آزولا به تالاب انزلی. آزولا به‌عنوان جایگزین کودهای شیمیایی ازته کاشت برنج در دهه ۶۰ به کشور وارد شد و به زیست‌بوم انزلی آسیب زد. مثال دیگر که مهم‌ترین تهاجم در شرایط فعلی محسوب می‌شود تهاجم ویروس کرونا به جمعیت انسان‌هاست.
بیولوژی تهاجم، کرونا و همه‌گیری جهانی آن را چگونه توضیح می‌دهد.
یکی از کارکردهای تهاجم، کاهش فعالیت جمعیت بومی است که هم‌اکنون کاهش فعالیت جوامع بشری به‌علت تهاجم کرونا کاملا مشهود است. با این شرایط می‌توان گفت درصورتی‌که کرونا رشد غیر‌قابل‌کنترلی در جوامع بشری داشته باشد تبعات زیست‌محیطی و اقتصادی آن بسیار عظیم خواهد بود. بااین‌حال افزایش تدریجی اطلاعات درباره موقعیت، حرکت، فعالیت و تعداد افراد مبتلا به ما کمک خواهد کرد تا حرکت بعدی این ویروس مهاجم را حدس بزنیم. یک نکته علمی هم اینکه رسانه‌ها در سراسر جهان بیشتر سعی می‌کنند اثرات منفی یک تهاجم را بازگو کنند درحالی‌که از نظر علم تکامل، تهاجم بیولوژیک امری طبیعی است و در یک‌روند تکاملی بلندمدت می‌تواند اثرات مثبتی هم داشته باشد. به‌عنوان‌مثال تحقیقات نشان داده برخی از صدف‌های مهاجم باعث تصفیه آب‌های آلوده در برخی از نواحی ساحلی می‌شوند. بااین‌حال اگر نگران محیط‌زیست و در نهایت سلامت و بقای انسان‌ها هستیم باید بدانیم که در دنیای معاصر، گرم‌شدن کره‌زمین و تهاجم ۲ عاملی هستند که در کنار هم باعث کاهش تنوع‌زیستی در جوامع گیاهی، جانوری و انسانی از طریق تغییر در زنجیره غذایی شده‌اند. این عوامل در برخی موارد نیز منجر به انقراض نسل گونه‌های جانداران شده‌اند.
آیا از نظر علمی این درست است که ویروس‌های خانواده کرونا با انسان‌ها تکامل پیدا کرده و حالا خطرناک‌تر شده‌اند؟
بله. ازآنجا که زنده‌ماندن عامل بیماری‌زا و عدم وقفه در چرخه زندگی برای حیات عامل بیماری‌زا ضروری است در طول تکامل همزمان انسان و عامل بیماری‌زا که اینجا همان کروناویروس‌ها هستند، عامل بیماری‌زا خصوصیات ظاهری و رفتاری خود را گسترش می‌دهد تا بتواند انسان‌های بیشتری با ژنوم‌های مختلف و در محیط‌های زندگی مختلف را آلوده سازد. دیگر اینکه عوامل بیماری‌زای مهاجم معمولا نسبت به‌تغییر شرایط محیطی انعطاف‌پذیری بالایی دارند و به‌عنوان‌مثال کرونا هم در مناطق با عرض جغرافیایی زیاد و هم در مناطق با عرض جغرافیایی کم، شرایط ابتلا و مرگ‌ومیر مشابهی را فارغ از درنظرگرفتن امکانات بهداشتی کشورها نشان می‌دهد.
تکامل ویروس‌هایی نظیر «کروناویروس‌ها» به این معناست که بشر در آینده نیز با بیماری‌های ناشی از این ویروس‌ها مواجه خواهد شد؟
پیش‌بینی علمی فقط بر اساس یافته‌ها امکان‌پذیر است. در شرایط فعلی و براساس یافته‌های موجود نمی‌توان درباره رفتار ویروس‌ها در آینده پیش‌بینی کرد. بااین‌حال می‌دانیم که هرچه قدرت تطابق عامل بیماری‌زا بیشتر باشد شانس زنده‌ماندن و تولید مثل و تکثیر آن در بدن میزبان بیشتر است. از سوی دیگر افزایش یا کاهش بیماری‌های میزبانان در آینده به کاهش یا افزایش قدرت تحمل میزبانان بستگی دارد.
بیولوژی تهاجم می‌تواند راه‌حلی برای کشف دارو یا درمان کرونا نیز در اختیار بگذارد؟
یکی از مهم‌ترین کارهای عامل بیماری‌زای مهاجم این است که می‌تواند برمیزان ترشح سروتونین در بدن میزبان تاثیر بگذارد. سروتونین نقشی بسیار موثر در زندگی انسان دارد و عامل بسیاری از رفتارها و واکنش‌های رفتاری انسان است که به حیات و سلامت ربط دارد. سروتونین علاوه‌بر واکنش‌های رفتاری، مصرف اکسیژن را هم کنترل می‌کند. از سوی دیگر می‌دانیم که متابولیسم عوامل بیماری‌زا هم وابسته به درجه حرارت هست. به‌نظرم تحقیقات برای ساخت داروی این ویروس بدون درنظرگرفتن عواملی نظیر سروتونین میزبان و درجه حرارت محل زیست میزبان تلاش نافرجامی خواهد بود. علاوه‌بر درجه حرارت، میزان نمک عامل دیگری است که فعالیت عامل بیماری‌زای مهاجم را محدود می‌کند. دراین‌باره می‌توان بررسی کرد که چرا میزان شیوع کرونا در مناطق کویری مثلا یزد کمتر از استان گیلان بوده است. تحقیقات در این حوزه می‌تواند راهگشا باشد. برای مثال اگر آزمایش‌ها در آینده نشان دهد نمک تاثیر منفی بر شیوع کرونا دارد می‌توان ماسک‌ها یا دستکش‌هایی با یک لایه سطحی نمکی طراحی کرد یا حتی در داروهای احتمالی کرونا میزان نمک به‌عنوان یک عامل موثر را تنظیم کرد.
براساس بیولوژی تهاجم می‌توان درباره سرنوشت کرونا حدس‌هایی زد؟ اینکه این بیماری بالاخره چه می‌شود و چه زمانی پایان می‌یابد.
چرخه‌زندگی عامل بیماری‌زا به دسترسی به میزبان و همچنین امکان رشد و تکثیر در بدن میزبان یا رفتن مسیر اشتباه و فناشدن در بدن غیر‌میزبان بستگی دارد. البته ممکن است ویروس کرونا میزبان‌های پاراتنیک قبل از انسان داشته باشد. میزبان پاراتنیک میزبانی است که ویروس وارد بدنش می‌شود و زنده می‌ماند ولی تکثیر نمی‌شود و چون تکثیر نمی‌شود تاثیری هم بر میزبان نمی‌گذارد. درباره کرونا ممکن است در برخی از حیوانات خانگی این ویروس موجود باشد بدون اینکه در داخل بدن آن‌ها تکثیر شود، ولی به‌محض تماس انسانی با این حیوانات، ویروس به انسان منتقل و تکثیر شود. حتی ممکن است این ویروس از انسان‌ها به خانواده دیگری از مهره‌داران منتقل شود و دامنه میزبان‌های خود را گسترش دهد. تغییر میزبان‌ها بارها در تاریخ تکامل عوامل بیماری‌زا رخ داده است. یک نکته مهم هم این است که هر عامل بیماری‌زایی معمولا در ابتدای شدت همه‌گیری آن زیاد است و سپس به‌دلیل تکثیر زیاد به یک مرحله ایستا می‌رسد. درواقع به‌دلیل رقابت درون‌گونه‌ای و برون‌گونه‌ای ویروس‌ها بر سر منابع غذایی داخل بدن میزبان، مقدار شیوع ویروس کاهش می‌یابد.
به‌نظرتان ممکن است کرونا ناشی از دست‌کاری مصنوعی و ژنتیکی ویروس‌ها باشد؟ چنین احتمالی وجود دارد؟
از نظر تئوری چنین کاری ممکن است. در بسیاری از آزمایشگاه‌های دنیا چنین کارهایی انجام می‌شود. ولی در شرایط فعلی نمی‌توان دراین‌باره نظر قطعی داد. از نظر علمی می‌توان گفت موفقیت در تهاجم عامل بیماری‌زا به تعداد دفعات معرفی و تنوع ژنتیکی زیاد عامل بیماری‌زا بستگی دارد. از سوی دیگر این احتمال وجود دارد که نژادهای بشری هرکدام به نوع خاصی از این ویروس آلوده باشد. مثلا برای نژاد چینی یک‌سویه متفاوت از ویروس و برای ایرانی‌ها سویه دیگری و برای اروپایی‌ها نیز سویه دیگری از ویروس وجود داشته باشد. نکته جالب این بود که کشورهایی با جمعیت بیش از ۷۰ میلیون نفر کشورهایی بودند که ابتلا به ویروس را پیش از سایرین گزارش کردند. به‌نظرم درباره کرونا چند سویه مختلف در چند کشور پر جمعیت جهان به‌صورت همزمان فعال شد.
کشف احتمالی دارو یا حتی واکسن برای کرونا و برای مثال واکسینه‌شدن همه انسان‌ها در برابر این بیماری چه تاثیری بر آینده ویروس خواهد داشت؟
واکسن‌ها ممکن است باعث جهش ژنتیکی در سویه‌های مختلف ویروس و افزایش قدرت تخریبی آن در آینده شوند. به‌نظر می‌رسد در شرایط فعلی به جای از‌بین‌بردن عامل بیماری‌زا، بهترین کار تقویت میزبان از طریق ورزش و تغذیه صحیح است. راهکار دیگر فناشدن عامل بیماری‌زا درصورت عدم دسترسی به میزبان‌های دیگر از طریق حفظ فاصله اجتماعی است. اگر هم به سمت تولید دارو برویم باید دارویی تولید شود که نگذارد میزان ترشح سروتونین میزبان تحت کنترل ویروس درآید و در نتیجه کاهش سطح اکسیژن بدن میزبان اتفاق نیفتد. نکته دیگر اینکه عامل بیماری‌زای مهاجم معمولا در برابر تغییرات محیطی نظیر اسیدی یا قلیایی‌شدن مقاوم است و با داروهای شیمیایی که میزان اسیدیته خون را تغییر می‌دهند موفقیت درمان این ویروس ناچیز است.
درواقع می‌توان این‌گونه پیش‌بینی کرد که هر نوع تحقیقات صرف برای تولید داروهایی که منجر به تغییرات شیمیایی در بدن شود، به‌دلیل قدرت تطابق کرونا احتمال موفقیت پایینی خواهد داشت و باید بر پیش‌بینی رفتار این عامل مهاجم در بدن تمرکز کرد.
منبع: خبرگزاری فارس