bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Μπορούν τα αόρατα μικρόβια να δράσουν ως όπλα;

Τα βιολογικά όπλα είναι μικρόβια όπως βακτήρια, ιοί, μύκητες ή οι τοξίνες που παράγονται από αυτά, τα οποία χρησιμοποιούνται στη συνέχεια να προκαλέσει μεγάλης κλίμακας καταστροφή και θάνατο σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς.

Ακριβώς όπως οι ζωντανοί οργανισμοί εξελίχθηκαν με την πάροδο του χρόνου, τα είδη των όπλων που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση των εχθρών έχουν επίσης εξελιχθεί κατά τη διάρκεια των χιλιετιών. Τα δόρατα, τα βέλη, τα μαχαίρια και τα ρόπαλα που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι άνθρωποι των σπηλαίων έγιναν πιο εξελιγμένα ως ξίφη, στιλέτα και ασπίδες. Αυτά αργότερα μετατράπηκαν σε πυροβόλα όπλα όπως όπλα, τουφέκια, χειροβομβίδες και τα σημερινά εξελιγμένα βιοόπλα όπως παθογόνα βακτήρια, μύκητες, ιούς και τις τοξίνες που παράγονται από αυτά.

Ο όρος «βιολογικά όπλα» ή «βιοόπλα» αναφέρεται στη χρήση παθογόνων βακτηρίων, ιών ή μυκήτων και των επιβλαβών τοξινών που παράγονται από αυτά, για την πρόκληση λοιμώξεων μεγάλης κλίμακας στους ανθρώπους κατά τη διάρκεια του πολέμου. Οι τοξίνες είναι οι βιολογικά ενεργές χημικές ουσίες που παράγονται από ορισμένους ζωντανούς οργανισμούς και μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες.

Η σκόπιμη απελευθέρωση βιολογικών παραγόντων ως βιολογικών όπλων για τη μαζική καταστροφή ανθρώπων, ανθρωπογενών δομών ή της βιόσφαιρας ταξινομείται ως βιολογικός πόλεμος.

Μια απεικόνιση πολλών βακτηρίων και ιών που παρουσιάζονται ως βόμβα, που αντιπροσωπεύουν τη χρήση τους ως όπλο και αποτελούν πραγματική παγκόσμια απειλή. (Φωτογραφία:Lightspring/Shutterstock)


Ιστορία των βιοόπλων

Η έννοια του βιολογικού πολέμου είναι πολύ παλιά και χρονολογείται πριν από τουλάχιστον 2500 χρόνια.

Ένα από τα πρώτα περιστατικά χρήσης βιοόπλων ήταν το 300 π.Χ. από τους Πέρσες, τους Έλληνες και τους Ρωμαίους. Χρησιμοποιούσαν πτώματα ζώων για να μολύνουν διάφορες πηγές νερού. Το 400 π.Χ., οι Σκύθες τοξότες χρησιμοποίησαν σώματα αποσύνθεσης και μείγματα αίματος-κοπριάς για να βυθίσουν τα βέλη τους πριν από μια επίθεση.

Ο βιολογικός πόλεμος έφτασε σε ένα νέο επίπεδο πολυπλοκότητας τη δεκαετία του 1900. Ο γερμανικός στρατός χρησιμοποίησε τον άνθρακα και τη χολέρα ως βιολογικά όπλα. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, οι Ιάπωνες προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν την πανώλη, τη σύφιλη και τον άνθρακα ως βιολογικά όπλα.

Το πρωτόκολλο της Γενεύης του 1925 ήταν ο πρώτος διεθνής νόμος που απαγόρευε τη χρήση βιολογικών όπλων. Ωστόσο, δεν διέπει την κατοχή ή την ανάπτυξη βιολογικών όπλων. Η Σύμβαση για τα Βιολογικά Όπλα (BWC) που πραγματοποιήθηκε το 1972 υποστήριξε το Πρωτόκολλο της Γενεύης, εμποδίζοντας όχι μόνο τη χρήση βιοόπλων, αλλά και την ανάπτυξη, παραγωγή, προμήθεια, μεταφορά και αποθήκευση τους. Το 1975 υπογράφηκε μια συνθήκη BWC, η οποία απαγόρευε εντελώς την παραγωγή όλων των τύπων Όπλων Μαζικής Καταστροφής (πυρηνικά, χημικά, ραδιολογικά και βιολογικά). Συνολικά 183 κράτη αποτελούν μέρος της συνθήκης BWC από τον Μάρτιο του 2021.

Τις τελευταίες δεκαετίες, αρκετές αβάσιμες θεωρίες συνωμοσίας σχετικά με την εξάπλωση πολλών επιδημιών και πανδημιών έχουν κάνει τον γύρο. Αυτές θεωρήθηκαν πράξεις βιολογικού πολέμου για να επιφέρουν μαζική καταστροφή στην ανθρωπότητα.

Πώς ένας βιολογικός παράγοντας χαρακτηρίζεται ως βιοόπλο;

Για να ταξινομηθεί ένας βιολογικός παράγοντας ως βιολογικό όπλο, πρέπει να έχει ορισμένα χαρακτηριστικά.

Πρώτον, θα πρέπει να έχει ελάχιστη έως καθόλου ορατότητα. Φανταστείτε όπλα όπως τα γιγαντιαία δεξαμενόπλοια και τα τουφέκια που χρησιμοποιούνται σε πολέμους και τώρα φανταστείτε βιοόπλα (όπως ιούς και βακτήρια), τα οποία είναι αόρατα με γυμνό μάτι. Ποιο είναι πιο τρομακτικό;

Δεύτερον, θα πρέπει να είναι πολύ ισχυρά. Το βιοόπλο θα πρέπει να μπορεί να προκαλεί συμπτώματα μόνο του ή σε συνδυασμό με άλλους βιοπαράγοντες. Τα συμπτώματα που παρουσιάζονται δεν πρέπει να διακρίνονται από τα συμπτώματα που προκαλούνται από άλλους μικροβιακούς παράγοντες που δεν είναι θανατηφόροι.

Η περίοδος επώασης των βιοόπλων είναι μια κρίσιμη πτυχή, καθώς καθορίζει πόσο επικίνδυνη είναι. Ο χρόνος επώασης είναι ο χρόνος μεταξύ της έκθεσης μέχρι την έναρξη των συμπτωμάτων και δεν πρέπει να είναι άμεσος, για μέγιστη καταστροφή.

Θα πρέπει να διαδίδεται εύκολα (να εξαπλώνεται) από άτομο σε άτομο, να μολύνει μεγάλο πληθυσμό σε σύντομο χρονικό διάστημα και να έχει υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας (ικανότητα πρόκλησης μεγαλύτερου αριθμού θανάτων). Αυτή η ικανότητα του βιοόπλου το καθιστά πιο αποτελεσματικό και πιο σκληρό στον έλεγχο.

Τρίτον, το βιοόπλο πρέπει να διατηρήσει τη βιωσιμότητα και την παθογένειά του ακόμη και μετά από αρκετούς γύρους αναπαραγωγής. Θα πρέπει επίσης να μπορεί να εισέρχεται στον κεντρικό υπολογιστή σε ποσότητες αρκετά μεγάλες ώστε να προκαλούν πιθανή ζημιά.

Τέταρτον, το βιοόπλο πρέπει να είναι φθηνό, κατάλληλο για παραγωγή μεγάλης κλίμακας, μακροχρόνια αποθήκευση και εύκολη μεταφορά. Θα πρέπει να έχει μακροπρόθεσμη σταθερότητα στο περιβάλλον, ώστε να μπορεί να προκαλέσει τη μέγιστη ζημιά στους οργανισμούς-ξενιστές, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, των φυτών, των κατοικίδιων ζώων και των ζώων.

Ένας επιστήμονας που εργάζεται σε ένα εργαστήριο για να δημιουργήσει παθογόνους παράγοντες για χρήση ως βιολογικό όπλο. (Φωτογραφία :envato)

Κατηγορίες βιολογικών όπλων

Το CDC (Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων) έχει κατηγοριοποιήσει τους βιολογικούς παράγοντες που χρησιμοποιούνται ως βιολογικά όπλα σε τρεις μεγάλες κατηγορίες—Κατηγορία Α, Κατηγορία Β και Κατηγορία Γ.

Οι παράγοντες υψηλότερης προτεραιότητας είναι οι παράγοντες της κατηγορίας Α, οι οποίοι μπορούν εύκολα να μεταδοθούν από άτομο σε άτομο, με αποτέλεσμα υψηλότερη θνησιμότητα. Αυτού του είδους οι παράγοντες απαιτούν συχνά ιδιαίτερη προσοχή και δράση για τη διατήρηση της δημόσιας υγείας. Τοξίνες όπως ο άνθρακας (Bacillus anthrax ) και αλλαντίαση (Clostridium botulinum), ευλογιά, ο αιμορραγικός πυρετός που προκαλείται από ιούς και πανώλη (Yersinia pestis) είναι μερικά παραδείγματα πρακτόρων κατηγορίας Α.

Η μόλυνση από άνθρακα που προκαλείται από τον Bacillus anthracis είναι ένα παράδειγμα βιοόπλου κατηγορίας Α. (Photo Credit :Kateryna Kon/Shutterstock)

Οι παράγοντες της κατηγορίας Β έχουν μέτριο ποσοστό διάδοσης (μετάδοσης), μέτρια νοσηρότητα και χαμηλή θνησιμότητα. Συχνά χρειάζονται ενισχυμένη επιτήρηση της νόσου για καλύτερη διαχείριση. Τοξίνες όπως το έψιλον (Clostridium perfringens), ρικίνη (Ricinus communis), Σταφυλοκοκκική εντεροτοξίνη Β, λοίμωξη όπως η ιογενής εγκεφαλίτιδα και λοιμώδεις παράγοντες όπως το Brucella sp. ( Βρουκέλλωση), Μελοείδωση (Burkholderia pseudomallei) είναι παραδείγματα πρακτόρων κατηγορίας Β.

Η ρικίνη, ένα δηλητήριο που βρίσκεται στα φασόλια καστορίνης είναι ένα παράδειγμα βιολογικού όπλου της κατηγορίας Β. (Φωτογραφία:Pixabay)

Οι παράγοντες της κατηγορίας Γ είναι οι βιοπαράγοντες που μπορούν να κατασκευαστούν γενετικά για μαζική παραγωγή και εύκολη διάδοση. Συχνά παρουσιάζουν υψηλά ποσοστά νοσηρότητας και θνησιμότητας. Παραδείγματα είναι οι αναδυόμενοι ιοί όπως ο ιός hantavirus και ο ιός Nipah, η πολυανθεκτική φυματίωση και ο ιός του κίτρινου πυρετού.

Οι ιοί του κίτρινου πυρετού που μεταδίδονται από τα κουνούπια είναι ένα παράδειγμα βιοόπλων της κατηγορίας Γ. (Φωτογραφία:iLoveCoffeeDesign/Shutterstock)

Μια τελευταία λέξη

Για την καταπολέμηση των κινδύνων των βιολογικών όπλων, τα συστήματα ασφαλείας έχουν καταλήξει σε στρατηγικές βιοάμυνας. Μερικά από τα μέτρα περιλαμβάνουν φαρμακευτική αγωγή, εμβολιασμό και γενική βελτίωση της δημόσιας υγείας.

Η βιοάμυνα θα μπορούσε να στοχεύσει σε δύο τύπους πληθυσμών, για πολίτες και για μαχητές ως αντίδραση έκτακτης ανάγκης. Έχουν αναπτυχθεί αρκετοί κρατικοί φορείς για την αποτελεσματική ανίχνευση και αναγνώριση βιοόπλων, αλλά η έλλειψη θεσμικής υποστήριξης και η μη συμμόρφωση μεταξύ των κρατών συχνά αμφισβητεί την ικανότητα της βιοάμυνας να αντιμετωπίσει μια βιολογική επίθεση.


Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κυβοειδών και στηλών κυττάρων

Η κύρια διαφορά μεταξύ κυβοειδών και στηλών κελιών είναι ότι το ύψος και το πλάτος των κυβοειδών κελιών είναι περίπου το ίδιο, αλλά τα στηλοειδή κελιά είναι μεγαλύτερα σε μέγεθος από το πλάτος τους. Επομένως, τα κυβοειδή κελιά έχουν σχήμα κύβου, ενώ τα στηλοειδή κελιά έχουν σχήμα στήλης. Επιπλέον, τ

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ φυκιών και φυκιών

Η κύρια διαφορά μεταξύ φυκιών και φυκιών είναι ότι τα φύκια είναι ένα γιγάντιο, καφέ φύκι φυκιών που αναπτύσσεται σε δάση φυκιών σε ρηχούς ωκεανούς, ενώ τα φύκια είναι μακροφύκη που είναι θαλάσσια φύκια. Το φύκι και τα φύκια είναι δύο τύποι μακροφυκών που αναπτύσσονται σε ρηχούς ωκεανούς. Υπάρχουν π

Διαφορά μεταξύ νιτροκυτταρίνης και νάιλον μεμβράνης

Η κύρια διαφορά μεταξύ της μεμβράνης νιτροκυτταρίνης και νάιλον είναι ότι η μεμβράνη νιτροκυτταρίνης έχει υψηλή συγγένεια για δέσμευση πρωτεϊνών ενώ η μεμβράνη νάιλον έχει υψηλή συγγένεια για σύνδεση νουκλεϊκού οξέος. Επιπλέον, οι υδρόφοβες και ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις δεσμεύουν μακρομόρια σ