تعد الفيروسات من أكثر الظواهر البيولوجية إثارة للجدل والغموض فهي كيانات مجهرية تتميز بقدرتها الكبيرة على الانتشار والتكاثر داخل خلايا الكائنات الحية لكنها في الوقت نفسه لا تستطيع القيام بالعمليات الحيوية الأساسية بصورة مستقلة. ولهذا السبب ظل العلماء لسنوات طويلة أمام سؤال يصعب حسمه بصورة قاطعة ، هل يمكن اعتبار الفيروسات كائنات حية أم أنها مجرد تراكيب بيولوجية غير حية تستغل الخلايا من أجل الاستمرار؟ هذا السؤال لا يرتبط بتعريف الفيروسات فحسب بل يرتبط أيضاً بمفهوم الحياة نفسه وما الذي يجعل نظاماً بيولوجياً معيناً حياً.
الفيروسات أصغر بكثير من معظم الخلايا ولا تمتلك التركيب الخلوي الذي تتميز به الكائنات الحية. يتكون الفيروس بصورة أساسية من مادة وراثية قد تكون DNA أو RNA محاطة بغلاف بروتيني يعرف بالقفيصة وقد يمتلك بعض الفيروسات غلافاً دهنياً إضافياً يكتسبه من الخلية التي أصابها. وعلى الرغم من بساطة هذا التركيب فإن الفيروسات تحمل معلومات وراثية تمكنها من توجيه الخلايا المصابة لإنتاج نسخ جديدة منها. وتختلف الفيروسات اختلافاَ كبيراً في أشكالها وأحجامها وطرق تكاثرها فمنها ما يصيب الإنسان والحيوان ومنها ما يصيب النباتات والبكتيريا وحتى كائنات دقيقة أخرى.
من أهم الأسباب التي تجعل الفيروسات موضع نقاش هو عجزها عن التكاثر بصورة مستقلة. فالكائنات الحية بصورة عامة تمتلك أنظمة تمكنها من الحصول على الطاقة وبناء مكوناتها والمحافظة على وظائفها الداخلية ثم إنتاج أفراد جديدة. أما الفيروس فلا يستطيع تنفيذ هذه العمليات بمفرده. فعندما يوجد خارج الخلية المضيفة يكون في صورة جسيم فيروسي يعرف باسم الفيريون ولا يظهر عليه النشاط الأيضي الذي نربطه عادة بالحياة. لكن بمجرد دخوله إلى خلية مناسبة تبدأ المادة الوراثية الفيروسية باستغلال آليات الخلية لإنتاج البروتينات والمواد الوراثية اللازمة لتكوين فيروسات جديدة.
تبدأ العدوى الفيروسية عادة عندما يتعرف الفيروس على جزيئات محددة موجودة على سطح الخلية. ويمكن تشبيه هذه العملية بصورة مبسطة بمفتاح وقفل إذ لا يستطيع كل فيروس دخول أي خلية بل يحتاج إلى الارتباط بمستقبلات مناسبة. بعد الارتباط يدخل الفيروس أو مادته الوراثية إلى الخلية ثم تبدأ مرحلة إعادة توجيه النشاط الخلوي لصالح الفيروس. قد يقوم الفيروس بتعطيل بعض العمليات الطبيعية للخلية أو تعديلها بحيث تصبح الموارد المتاحة موجهة إلى نسخ المادة الوراثية الفيروسية وصناعة البروتينات التي يحتاج إليها. وفي النهاية تتجمع مكونات جديدة داخل الخلية لتكوين فيروسات جديدة يمكنها الانتقال إلى خلايا أخرى.
هذه الطريقة في التكاثر تكشف جانباً مهماً من طبيعة الفيروسات. فهي لا تمتلك معظم الأدوات اللازمة لإنتاج الطاقة أو تصنيع البروتينات بنفسها لكنها تحمل تعليمات وراثية قادرة على توجيه نظام خلوي معقد. ومن هنا ظهرت فكرة أن الفيروسات ليست مجرد جزيئات خاملة بالمعنى البسيط لكنها أيضاً لا تتوافق بصورة كاملة مع التعريف التقليدي للكائن الحي. فهي تقع في منطقة وسطى تجعل تصنيفها أمراً معقداً وكأنها تقف على الحد الفاصل بين العالم الحي والعالم غير الحي.
وتزداد صعوبة تحديد موقع الفيروسات عندما ننظر إلى قدرتها على التطور. فالتطور يعتمد على وجود مادة وراثية يمكن أن تتعرض للطفرات ثم تخضع هذه التغيرات للانتخاب الطبيعي. والفيروسات تمتلك جينومات تتغير بمرور الوقت وبعضها خصوصاً الفيروسات ذات المادة الوراثية RNA يمكن أن يكتسب طفرات بسرعة نسبية بسبب طبيعة آليات نسخ مادته الوراثية. وقد تؤدي بعض هذه الطفرات إلى تغيرات في خصائص الفيروس مثل قدرته على الانتقال بين الخلايا أو مقاومته لبعض الظروف أو استجابته للمناعة. وبالتالي فإن الفيروسات تخضع لعمليات تطورية حقيقية وهو أحد الجوانب التي تجعل وصفها بأنها مجرد جزيئات غير حية وصفاً غير كافٍ لفهم طبيعتها.
وفي المقابل فإن القدرة على التطور وحدها لا تكفي لإثبات أن الفيروسات كائنات حية بالمعنى التقليدي. فالحياة وفق العديد من التعريفات العلمية ترتبط بمجموعة من الخصائص مثل التنظيم الخلوي والاستقلاب والنمو والتكاثر والاستجابة للمؤثرات والقدرة على المحافظة على حالة داخلية مستقرة. الفيروسات لا تحقق جميع هذه الخصائص بصورة مستقلة. فهي لا تتغذى ولا تنتج الطاقة ولا تبني البروتينات خارج خلية مضيفة ولا تستطيع المحافظة على نشاط حيوي مستقل. ولهذا يميل كثير من علماء الأحياء إلى وضعها خارج نطاق الكائنات الحية بالمعنى التقليدي مع الاعتراف بأنها تمتلك خصائص بيولوجية شديدة التعقيد.
ومن المثير للاهتمام أن هذه المسألة لم تبدأ مع الفيروسات الحديثة فحسب بل ارتبطت منذ اكتشافها بصعوبة فهم طبيعتها. ففي نهاية القرن التاسع عشر بدأ العلماء يدركون وجود عوامل ممرضة تستطيع المرور عبر مرشحات تمنع مرور البكتيريا وكان ذلك مؤشراً على وجود عوامل أصغر من البكتيريا. ومع تطور المجاهر والتقنيات الجزيئية أصبح من الممكن دراسة الفيروسات بصورة أكثر دقة ثم اكتشاف تنوع هائل بينها. ولم يعد الفيروس يُنظر إليه باعتباره مجرد عامل مسبب للمرض بل أصبح موضوعاً أساسياً لفهم الجينات والتكاثر والتطور والتفاعل بين الكائنات الحية.
وتكشف دراسة الفيروسات أيضاً مدى اعتماد الحياة على العلاقات بين الكائنات. فالخلية التي يستغلها الفيروس ليست مجرد مكان يعيش فيه بل هي البيئة التي توفر له الطاقة والمواد والأدوات الجزيئية التي يحتاج إليها. وفي بعض الحالات يمكن أن يكون تأثير الفيروس على الخلية مدمراً إذ يؤدي تكاثره إلى موتها وانفجارها أو إلى تدمير وظائفها الحيوية. وفي حالات أخرى يمكن أن تبقى العدوى لفترة طويلة دون أن تؤدي مباشرة إلى موت الخلية وقد يدخل الفيروس في حالة كامنة ثم ينشط في ظروف معينة. هذه الاختلافات تجعل العلاقة بين الفيروس والخلية أكثر تعقيداً من مجرد علاقة بين عامل ممرض وضحية.
ولا تقتصر الفيروسات على الإنسان بل توجد في كل البيئات التي نعرفها تقريباً وترتبط بمختلف أشكال الحياة. هناك فيروسات تصيب الحيوانات وأخرى تصيب النباتات وأخرى متخصصة في إصابة البكتيريا وتعرف بالعاثيات. وتلعب بعض هذه الفيروسات أدوارا مهمة في الأنظمة البيئية لأنها تؤثر في أعداد الكائنات الدقيقة وتساهم في انتقال المادة الوراثية بين الكائنات. لذلك فإن وجود الفيروسات ليس مجرد مشكلة صحية بل يمثل جزءاً من التوازن البيولوجي في الطبيعة.
وعند الحديث عن الإنسان تظهر أهمية الفيروسات بصورة أوضح بسبب الأمراض التي يمكن أن تسببها. فقد ارتبطت فيروسات مختلفة بأمراض تنفسية أو معوية أو جلدية أو عصبية وبعضها يمكن أن يؤثر في أعضاء متعددة من الجسم. ويعتمد تأثير الفيروس على مجموعة عوامل منها نوع الفيروس والخلية التي يستطيع إصابتها وطريقة استجابة الجهاز المناعي وعمر الشخص وحالته العامة. ولا يكون الضرر دائماً ناتجاً عن الفيروس وحده إذ قد تساهم الاستجابة المناعية القوية في حدوث جزء من الأعراض أو تلف الأنسجة.
وقد ساهمت دراسة الفيروسات في تطوير عدد كبير من المفاهيم والتقنيات في علم الأحياء والطب. فاللقاحات على سبيل المثال تعتمد على تدريب جهاز المناعة على التعرف إلى مكونات معينة من العامل الممرض قبل التعرض للعدوى الفعلية. كما أدى فهم دورة حياة الفيروسات إلى تطوير أدوية تستهدف مراحل مختلفة من تكاثرها. وتستفيد الأبحاث الحديثة من المعرفة المتعلقة بالفيروسات في مجالات أخرى أيضاً مثل استخدام بعض الفيروسات المعدلة كوسائل لنقل مواد وراثية إلى الخلايا ضمن تطبيقات طبية وبحثية محددة.
ومن ناحية أخرى ساعدت الفيروسات العلماء على فهم طبيعة المادة الوراثية نفسها. فقد استخدمت بعض الفيروسات كنماذج لدراسة كيفية تخزين المعلومات الوراثية ونسخها والتعبير عنها. كما كشفت دراسة التفاعل بين الفيروسات وخلاياها المضيفة عن تفاصيل دقيقة في عمل البروتينات والإنزيمات وآليات الدفاع الخلوي. وهذا يعني أن الفيروسات رغم ارتباطها غالباً بالأمراض كانت أيضاً أدوات مهمة لفهم الحياة على المستوى الجزيئي.
يبقى السؤال الأساسي قائماً: إذا كانت الفيروسات لا تستطيع التكاثر أو ممارسة النشاط الأيضي بصورة مستقلة فهل يعني ذلك أنها غير حية؟ الإجابة تعتمد بدرجة كبيرة على الطريقة التي نعرف بها الحياة. فإذا كانت الحياة تعني وجود خلية مستقلة قادرة على إنتاج الطاقة والتكاثر والمحافظة على وظائفها الداخلية فلن تستوفي الفيروسات هذا التعريف. أما إذا نظرنا إلى الحياة باعتبارها ظاهرة تتضمن المعلومات الوراثية والقدرة على التطور والتفاعل مع الأنظمة البيولوجية فإن الفيروسات تبدو أقرب إلى أحد أشكال التنظيم البيولوجي المعقد حتى وإن كانت مختلفة جذرياً عن الخلايا.
لهذا السبب قد يكون من الأدق عدم التعامل مع الفيروسات باعتبارها مجرد كائنات حية أو غير حية بصورة قاطعة بل النظر إليها بوصفها كيانات تقع عند حدود مفهوم الحياة. فهي خارج الخلية تبدو خاملة إلى حد كبير بينما داخل الخلية تصبح قادرة على توجيه عمليات معقدة وإنتاج أعداد كبيرة من النسخ الجديدة ثم الانتقال إلى خلايا أخرى ومواصلة دورتها. هذه المفارقة هي التي جعلت الفيروسات موضوعاً علمياً استثنائياً لأنها تجبرنا على التفكير في الحياة ليس باعتبارها حالة بسيطة لها حدود واضحة وإنما باعتبارها ظاهرة متعددة المستويات والخصائص.
وفي النهاية تبقى الفيروسات على حدود الحياة لا لأنها تمثل مرحلة بسيطة بين الجماد والكائنات الحية وإنما لأنها تكشف مدى تعقيد الحدود التي نضعها بين الحي وغير الحي. فهي تحمل المادة الوراثية وتتطور وتخضع للانتخاب الطبيعي لكنها في الوقت نفسه تعتمد بصورة كاملة تقريباً على الخلايا المضيفة من أجل تنفيذ العمليات التي تسمح لها بالتكاثر. وهذا التناقض هو سر أهميتها العلمية فالشيء الذي يبدو في غاية البساطة من الخارج يمكن أن يكشف عند دراسته بعمق عن واحدة من أكثر الظواهر تعقيداً في علم الأحياء.