Lebewesen werden klassischerweise anhand von sechs Merkmalen charakterisiert. Doch für Viren treffen diese Merkmale überhaupt nicht zu. Was dies für die Stellung der Viren im Stammbaum der Lebewesen bedeutet, wird dir in diesem Tafelbild gezeigt.
Was ist ein Lebewesen?
Klassischerweise werden in der Biologie 6 Merkmale des Lebens verwendet, um Organismen als Lebewesen zu klassifizieren:
- Zellen: Alle Lebewesen sind aus einem oder mehreren Zellen aufgebaut. Diese Strukturierung und Kompartimentierung ist wichtig, um die biochemischen Prozesse des Stoffwechsels die für das Leben essentiell sind aufrecht zu erhalten.
- Fortpflanzung: Alle Lebewesen sind in der Lage sich durch einfache Zellteilung oder aber durch geschlechtliche Reproduktion zu vermehren und fortzupflanzen.
- Wachstum: Alle Lebewesen wachsen oder regenerieren zumindest die Zellen, die sie ausmachen, welche wiederum wachsen müssen, um sich teilen zu können.
- Stoffwechsel: Leben bedeutet eine gewisse Ordnung aufrecht zu erhalten. Um dies zu ermöglichen, muss ein Lebewesen Energie investieren, welche es durch unterschiedliche biochemische Reaktionen des Stoffwechsels nutzen kann.
- Reizbarkeit: Alle Lebewesen können auf äussere Reize reagieren und so mit ihrer Umwelt interagieren.
- Bewegung: Damit Leben möglich ist, müssen Organismen Dinge bewegen. Angefangen bei zellinternem Transport, über das Fliessen von Flüssigkeiten in einem Gefässsystem, bis hin zur Bewegung eines gesamten Organismus ist ein grosses Spektrum an Bewegungsformen anzutreffen.
All diese Merkmale werden von sämtlichen Lebewesen erfüllt. Einzig unter parasitisch lebenden Organismen gibt es einige Ausnahmen, welche nicht alle dieser Kriterien eigenständig erfüllen können und trotzdem zum Stammbaum des Lebens gezählt werden. Viren auf der anderen Seite erfüllen keines der oben beschriebenen Kriterien.
Sind Viren also keine Lebewesen?
Ganz so einfach ist es dann doch wieder nicht. Viren bestehen zwar nicht aus Zellen, pflanzen sich nicht selber fort, wachsen nicht, haben keinen Stoffwechsel, keine Möglichkeit auf Reize zu reagieren und bewegen sich nur passiv durch Vektoren oder die braunsche Molekularbewegung, nichtsdestotrotz ist die Virologie eine Teildisziplin der Biologie und das mit gutem Grund.
Was Viren mit allen anderen Lebewesen gemeinsam haben, ist die Tatsache, dass ein Erbgut vorhanden ist. Im Gegensatz zu allen klassischen Lebewesen verfügen jedoch nicht alle Viren über ein DNA-Genom, sondern es gibt eine grosse Vielzahl verschiedener Organisationsformen des Erbgutes, welche in der Baltimore-Klassifizierung zusammengefasst wird.
Wenn Viren einen Organismus infizieren programmieren sie die Wirtszellen mit Hilfe des eigenen Erbgutes zur Virusproduktion um. Dabei wird das Erbgut des Virus repliziert, wobei die Replikationsmaschinerie der Wirtszelle ausgenutzt wird. Dabei entstehen auch Fehler, also Mutationen, die dazu führen, dass sich das Virus verändert. Diese Veränderbarkeit ist ebenfalls ein wichtiges Kriterium des Lebens und legt den Grundstein der Evolution. Jeder Organismus, der sich verändern kann, kann sich über mehrere Generationen seiner Umwelt anpassen und so evolvieren.
Im Falle eines Virus bedeutet dies, dass ein Virus durch Evolution in einer Wirtszelle sich so verändern kann, dass seine Rezeptoren plötzlich Zellen zugänglich machen, die ihm zuvor verschlossen waren und er so sein Wirtsspektrum erweitern kann. Wie die Evolution eines Virus dieses während einer Pandemie verändert, wird dir im Tafelbild zu SARS-CoV-2 gezeigt.
Die Tatsache, dass Viren über ein Erbgut verfügen, welches den Gesetzmässigkeiten der natürlichen Selektion über den Prozess der Evolution unterworfen ist, zeigt folglich, dass die Stellung der Viren im Stammbaum des Lebens gerechtfertigt ist. Weil jedoch die 6 klassischen Kriterien des Lebens für Viren nicht zutreffen, herrscht über die Definition der Viren noch kein wissenschaftlicher Konsens.
Quelle:
Ethan B. Ludmir and Lynn W. Enquist; Viral genomes are part of the phylogenetic tree of life, Nature Reviews Microbiology, 2009