Как вирусы классифицируются по среде обитания: Классификация вирусов по среде обитания

Компьютерные вирусы и их лечение

Слайд 1

Компьютерные вирусы и их лечение с помощью различных утилит. Работу выполнила : Черняк Марина у ченица 10 класса «Б» Руководитель: Курилов. И. А. учитель информатики

Слайд 2

Актуальность выбранной темы и её проблема Актуальность выбранной темы: Я считаю, что эта тема актуальна, потому что сейчас ни одна организация не сможет обойтись без компьютеров, а для правильной работы и защиты информации люди должны знать о вирусах и о том, как сберечь свой компьютер от них. Проблема: В том, что люди недооценивают всю опасность вирусов и не делают ничего для сбережения своего компьютера.

Слайд 3

Цель проекта: Узнать о компьютерных вирусах об их классификации о том стоит ли ставить антивирусы на свой компьютер и если ставить, то какой выбрать для сбережения компьютера от того или иного вируса.

Слайд 4

Задачи, поставленные для реализации проекта: Узнать о истории вирусов и антивирусов, о том как с ними боролись, что предпринимали для защиты компьютеров. Выяснить то, как классифицируются все вирусы и антивирусы, по каким критериям. Узнать о плюсах и минусах антивирусов, понять стоит ли их устанавливать. Выяснить, какими антивирусами лечить некоторые вирусы.

Слайд 5

Содержание Введение Свойства компьютерных вирусов История компьютерных вирусов История компьютерных антивирусов Классификация компьютерных вирусов По среде обитания Способу заражения По степени воздействия По особенностям алгоритма Классификация антивирусов По режиму работы По типу По признаку изменяемости во времени Ложные антивирусы (лже-антивирусы) Плюсы и минусы антивирусов Как защитить свой компьютер Исследование Примеры некоторых вирусов и антивирусов к ним, которыми лучше лечить. Примеры из жизни. Заключение Список используемой литературы

Слайд 6

Введение Вирус — главный враг компьютера. Как и обычные вирусы, вирусы компьютерные — паразиты, для размножения им нужен «носитель»- хозяин, здоровая программа или документ, в тело которой они прячут участки своего программного кода. Вирусы препятствуют нормальной работе компьютера, разрушают файловую структуру дисков и наносят ущерб хранимой в компьютере информации. Сам вирус невелик, однако натворить эта кроха может немало. Современные вирусы исхитряются портить не только программы, но и «железо». Например, уничтожают содержимое BIOS материнской платы или калечат жесткий диск.

Слайд 7

Свойства компьютерных вирусов Что такое компьютерный вирус? Прежде всего, вирус — это программа. В тот момент, когда мы запускаем зараженную программу или открываем документ вирус активизируется и заставляет следовать своим вируса инструкциям. Сегодня науке известно около 70 тысяч компьютерных вирусов. Вирус -программа, обладающая способностью к самовоспроизведению. Такая способность является единственным средством, присущим всем типам вирусов. Вирус не может существовать в «полной изоляции»: сегодня нельзя представить себе вирус, который не использует код других программ, информацию о файловой структуре или даже просто имена других программ. Причина понятна: вирус должен каким-нибудь способом обеспечить передачу себе управления.

Слайд 8

История компьютерных вирусов История вредоносных программ началась– лет 40 назад. Тогда впервые были обнаружены программы с необычным поведением. Произошло это в небольшом числе компьютеров, принадлежавших крупным исследовательским центрам США. В отличие от нормальных программ они не подчинялись никаким командам. Эти вирусы не размножались поэтому были не опасны. Уже в 70-х годах появились первые настоящие вирусы, способные к размножению и даже получившие свои собственные имена. К 1980-м число активных вирусов изменялось уже сотнями. Термин ”компьютерный вирус” впервые ввел сотрудник Лехайского университета США Ф. Коэн на конференции по информационной безопасности в 1984 году. “Золотой век” классических вирусов продолжался около 10 лет. Согласно оценкам лаборатории Касперского, сегодня их численность резко сократилась . Любой современный антивирус вполне успешно может противостоять таким вирусам, да и сама операционная система неплохо защищена от их атак. Сегодня некоторые типы вирусов почти полностью истреблены. Одним из них является boot-вирус , поражающий загрузочный сектор жёстокого диска. И когда наконец-то смогли противостоять stealth-вирусам , компьютерный мир вздохнул с облегчением

Слайд 9

История компьютерных антивирусов Для борьбы с вирусами придумали антивирусы . Антивирусы были придуманы еще к середине 90-х годов и они были далеко не первым направлением в области защиты информации. Гораздо раньше были созданы, системы контроля за доступом, защиты от взлома. В 1990 году появилось поколение вирусов — полиморфные вирусы , в которых отсутствовал постоянный код. Антивирусные эксперты изобрели алгоритмический язык, способный распознать его. Вначале 90-х были популярны программы вакцины (или вакцинаторы) делалась некая «прививка» и вирус больше не мог заражать «привитый» или вакцинированный файл . 1992 год был разработан эмулятор кода . Полиморфные вирусы после расшифровки всегда одинаковы и нужно было придумать нечто, что смогло бы «снять» зашифрованную часть и позволило добраться до вируса. Первым антивирусом с эмулятором стал AVP . На рубеже 1992-1993 гг. разработчики антивирусов задумались о том, как можно обнаруживать неизвестные вирусы. Первым антивирусом, который мог обнаруживать такие вирусы стал Lie Detector Евгения Сусликова , такие антивирусы получили название эвристические анализаторы . В середине 90-х годов разработчики начали создавать антивирусы, которые бы проверяли файлы на лету- On-Access Scanner или мониторов . Таким образом, современные антивирусы, являются собранием всех идей и методов защиты, созданных ранее.

Слайд 10

Классификация вирусов По среде обитания По способу заражения По степени воздействия По особенностям алгоритма Далее

Слайд 11

По среде обитания В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на 4 группы. Сетевые вирусы распространяются по различным компьютерным сетям. Файловые вирусы внедряются в исполняемые модули, т. е. в файлы, имеющие расширения COM и EXE. Файловые вирусы могут внедряться и в другие типы файлов, но, как правило, записанные в таких файлах, они никогда не получают управление и, следовательно, теряют способность к размножению. Загрузочные вирусы внедряются в загрузочный сектор диска (Boot-сектор) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (Master Boot Re-cord). Файлово-загрузочные вирусы заражают как файлы, так и загрузочные сектора дисков. Назад

Слайд 12

По способу заражения По способу заражения вирусы делятся на: Резидентные вирусы при заражении (инфицировании) компьютера оставляют в оперативной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение операционной системы к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков и т. п.) и внедряется в них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения или перезагрузки компьютера. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и являются активными ограниченное время. Назад

Слайд 13

По степени воздействия По степени воздействия вирусы можно разделить на следующие виды: Неопасные , не мешающие работе компьютера, но уменьшающие объем свободной оперативной памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются в каких-либо графических или звуковых эффектах. Опасные вирусы, которые могут привести к различным нарушениям в работе компьютера. Очень опасные , воздействие которых может привести к потере программ, уничтожению данных, стиранию информации в системных областях диска. Назад

Слайд 14

По особенностям алгоритма По особенностям алгоритма вирусы трудно классифицировать из-за большого разнообразия. Простейшие вирусы — паразитические, они изменяют содержимое файлов и секторов диска и могут быть достаточно легко обнаружены и уничтожены. Вирусы-репликаторы (черви ) , которые распространяются по компьютерным сетям, вычисляют адреса сетевых компьютеров и записывают по этим адресам свои копии, поражая целые системы, а не отдельные программы. Вирусы-невидимки , ( стелс – вирусы ) , их трудно обнаружить и обезвредить, так как они подставляют вместо своего тела незараженные участки диска. Стелс-вирусы обманывают антивирусные программы и остаются незамеченными. Обнаружить стелс-вирус можно загрузив компьютер с не зараженной системной дискеты и не запуская других программ проверить компьютер антивирусной программой. Трудно обнаружить вирусы-мутанты , содержащие алгоритмы шифровки-расшифровки, благодаря которым копии одного и того же вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байтов. Квазивирусные («троянские»программы ) не способны к самораспространению, опасны, так как, маскируются под полезную программу, разрушают загрузочный сектор и файловую систему дисков. Назад

Слайд 15

Классификация компьютерных антивирусов По режиму работы По типу По признаку изменяемости во времени Ложные антивирусы (лже-антивирусы) Далее

Слайд 16

По режиму работы: Проверка в режиме реального времени (обеспечивает непрерывность работы антивирусной защиты.) Проверка по требованию (пользователь лично указывает файлы и время их проверки.) Назад

Слайд 17

По типу Сканеры (другие названия: фаги, полифаги ) Их принцип работы основан на проверке и поиске известных и неизвестных вирусов. Универсальные сканеры рассчитаны на поиск и обезвреживание всех типов вирусов. Специализированные сканеры предназначены для обезвреживания ограниченного числа вирусов. Резидентные (мониторы) сканирование на-лету. Нерезидентные обеспечивают проверку только по запросу. CRC-сканеры Сверяют данные, содержащиеся в базе данных. Если информация о файле не совпадает, то CRC-сканеры сигнализируют о том, что файл был изменен или заражен вирусом. Далее

Слайд 18

По типу Блокировщики Блокировщики — это программы, перехватывающие вирусо-опасные ситуации и сообщающие об этом пользователю. Иммунизаторы Иммунизаторы , сообщающие о заражении и блокирующие заражение. Файлы на дисках модифицируются таким образом, что вирус принимает их за уже зараженные. Назад

Слайд 19

По признаку изменяемости во времени Анализ данных К анализу данных относятся ревизоры (контролируют целостность данных и сигнализируют о появлении вируса) и полифаги (на основе анализа данных выделяют фрагменты вредоносного кода и на этой основе делают вывод о наличии вирусов.) Схема работы и ревизоров, и полифагов практически одинакова — сравнить данные с образцами. Таким образом, для того чтобы найти вирус в своем компьютере, нужно, чтобы он уже сработал, чтобы появились последствия его деятельности. Этим способом можно найти только известные вирусы, для которых заранее описаны фрагменты кода или сигнатуры. Вряд ли такую защиту можно назвать надежной. Анализ процессов Такие анализаторы выделяют последовательность операций, каждой из них присваивают некоторую оценку опасности и по совокупности опасности принимают решение о том, является ли она вирусной. Назад

Слайд 20

Ложные антивирусы (лже-антивирусы) Лже-антивирусы или вовсе не являются антивирусами (то есть не способны бороться с вредоносным ПО), или даже являются вирусами (воруют данные кредитных карт и т.п.). Ложные антивирусы используются для вымогательства денег у пользователей путем обмана. Назад

Слайд 21

Плюсы и минусы антивирусов Насколько же эффективны современные антивирусы, по моему мнению, у антивирусов есть не только плюсы, но и недостатки такие как: Антивирусы забирают часть вычислительных ресурсов системы, нагружая центральный процессор и жесткий диск. (Антивирус Касперского) Антивирусные программы могут видеть угрозу там, где её нет. (BitDefender Antivirus 2010) Могут пропускать угрозу от неизвестных им вирусов (Avast) Иногда приходится отключать антивирусную защиту при установке обновлений программ. (360 T otal Se curity) Некоторые антивирусные программы при проверке могут загрузить компьютер, что его придется перезагружать. (Kaspersky Anti-Virus 2010) Некоторые антивирусные программы могут значительно понизить быстродействие. Запретив антивирусную защиту, появляется риск заражения вирусами. Ни одна из существующих антивирусных технологий не может обеспечить полной защиты от вирусов. Антивирусные программы загружают обновления из Интернета, тем самым расходуя трафик. Но помимо всех этих маленьких недостатков есть и большие плюсы, антивирусы защищают от проникновения на компьютер вирусов и обеспечивают защиту информации от несанкционированного доступа и воровства примерно на 70-80%.

Слайд 22

Как защитить свой компьютер Так как ни один антивирусник не способен обеспечить 100% гарантию, то надёжнее будет, если на компьютере будет целый комплекс программ. Например: Во-первых нужно установить основной антивирусник. И здесь как показывает практика либо Касперский, ESET NOD32, либо Avast. (Зависит от предпочтений пользователя) Важно чтобы антивирусная программа регулярно обновляла свои антивирусные базы. Во-вторых установить целый ряд специальных программ по отлову троянов, шпионских модулей, клавиатурных шпионов или спама, и др. вредоносных программ. С этой целью устанавливают такие программы как: NetGate Spy Emergency или Malwarebytes Anti-Malware, Обязательно нужно иметь на компьютере такую программа как: USB Disk Security поскольку очень часто вирусы проникают или попадаю через флэшки. Не помешает иметь такой диск, как AntiWinLocker LiveCD, как известно он спасет нас в случае блокировки порнобаннером или вирусом-вымогателем. Наконец, иметь на компьютере такую программу как: CCleaner поскольку она поможет вам регулярно очищать следы вашей деятельности в интернете.

Слайд 23

Исследование Я просмотрела статистику в интернете, прочитала отзывы о некоторых антивирусных программах и подобрала несколько примеров о том, какими антивирусами можно вылечить такие вирусы как (Троян, Червь, Вирусы-шпионы и файерволов)

Слайд 24

Антивирусы против троянов Adware Sheriff Alpha Cleaner Kaspersky Anti-Virus 2010 Back Orifice Brave Sentry NetBus

Слайд 25

Против «Червей» ESET NOD32 Smart Security 4. 2 Avast Kaspersky Anti-Virus 2010 NOD32 360 T otal Se curity

Слайд 26

Против «Шпионов» Malwarebytes Anti-Malware Free Ad-Aware Free Antivirus+ Spyware Terminator Windows Defender

Слайд 27

Против «Файерволов» Программы для защиты информации основной целью которых является осуществление контроля сетевого трафика. Sunbelt Personal Firewall Online Armor Free ZoneAlarm Free Firewall PC Tools Firewall Plus PrivateFirewall

Слайд 28

Примеры из жизни 1.Скрипт-вирусы: а) Я, например, столкнулась с тем, что Avast прописал вирус и приходилось его удалять, а затем лечить с перезагрузкой Antivirus 360. Причем браузеры приходилось переустанавливать. б) Бывает прописываются скрипты в куки (небольшой фрагмент данных, отправленный веб-сервером и хранимый на компьютере пользователя)и блокируют, например, ввод в текстовые поля браузеров. Здесь достаточно почистить куки.

Слайд 29

Удаляем баннерные вирусы 2.Один раз столкнулась с такой проблемой, что стала появляться реклама на компьютере, чтобы избавиться от них я полностью стерла историю браузера, не помогло. Пришлось чистить системный реестр воспользовалась проверенной утилитой CCleaner Для защиты от баннеров советую DrWeb CureIt .

Слайд 30

Как я избавилась от трояна 3.Как только заподозрила неладное воспользовалась установленным антивирусом, запустив тщательную проверку. Внимание! Выполнять данную процедуру желательно в безопасном режиме! Чтобы в него войти, следует во время загрузки Windows нажать F8 на клавиатуре. После запуска ОС, большинство драйверов и сетевых сервисов не будут включены, что позволит провести полноценное сканирование и избавиться от «недуга». Кроме того, антивирусный софт получит доступ к ресурсам, которые в обычном режиме могут быть заблокированы троянским софтом.

Слайд 31

Примеры 4.Однажды, при включении компьютера мне предложили отправить sms , чтобы разблокировать систему. После этого я проверила на вирусы, удалила, те что нашел антивирус. Дальше компьютер стал тормозить, иногда зависал, выбрасывал из программ, пропадала панель управления, из области уведомлений исчез значок Avast и отключается резидентская защита, переустановила Windows , чтобы спасти свой компьютер по совету мастера.

Слайд 32

Заключение Подводя итог данной работы, я считаю, что цель её написания мною полностью достигнута. Мною изучена история появления вирусов и антивирусов, рассмотрена их классификация, приведены антивирусы для защиты от некоторых компьютерных вирусов. Я поняла, что обязательно нужно ставить антивирусы на свой компьютер они помогут компьютеру работать дольше, защитят и сохранят личную информацию от попадания в чужие руки. Однако следует помнить, что ни одна антивирусная программа не дает сто процентной гарантии защиты от компьютерных вирусов, но комплексные антивирусы помогут защитить ваш компьютер лучше.

Слайд 33

Список литературы http://www.studfiles.ru/preview/6211067/ https://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-97641 http://www.softroad.ru/articles/reviews/73-virus-history.html http://prostudenta.ru/post-239.html http://nauchniestati.ru/blog/kak-napisat-referat/ http://www.studfiles.ru/preview/2280253/ http://www.bestreferat.ru/referat-233290.html http://kursak. net/kompyuternye-virusy-referat/ http://works.doklad.ru/view/7pcslaWAL5Y/4.html http://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%90%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%81%D1%8B https://wd-x.ru/antivirusnye-programmy-plyusy-i-minusy/ https://www.kazedu.kz/referat/131994/1 http://kompkimi.ru/?p=521&cpage=1

Компьютерные вирусы и антивирусные программы.

Практическая работа № 12

Компьютерные вирусы и антивирусные программы.

Цель занятия: изучить классификацию вирусов, способы их распространения, способы борьбы с ними; изучить классификацию и назначение антивирусных программ.

 

Теоретические основы работы:

Наиболее защищенный компьютер — это тот компьютер, который отключен от сети и заперт в сейф.

Понятие вируса.

Официальное появление первого компьютерного вируса датируется 1981 годом, задолго до выхода первой версии Microsoft Windows. Этот вирус, замаскированный под компьютерную игру, атаковал наиболее популярный компьютер того времени — Apple II. Распростра­нялся он с черепашьей скоростью (с помощью дискет).

Согласно подсчетам экспертов, объем malware (общепринятое название всех видов вредоносных программ) возрастает более чем на 15 % в год. Согласно данным компании Sophos, разработчика антивирусных программ, каждый день появляются примерно 30 новых вирусов, а перечень активных вирусов пополняется 10 тыс. новых наименований в год.

Вирус — это часть программного кода, которая тиражируется путем добавле­ния в другой объект, обычно незаметно и без разрешения пользователя.

Встреча компьютера с вирусом влечет несколько последствий.

• Появление необычных системных сообщений.

• Исчезновение файлов или увеличение их размеров.

• Замедление работы системы.

• Внезапный недостаток дискового пространства.

• Диск становится недоступным.

Классификация вирусов.

Вирусы могут быть безвредными, малоопасными и разрушительными.

Вирусы могут заражать программные файлы, документы (так называе­мые

макровирусы) или файловые и дисковые структуры низкого уровня, такие как загрузочный сектор или таблица размещения файлов (Boot – вирусы). Файловые вирусы заражают исполнимые файлы, имплантируя в них опасный код. Вирусы могут акти­визироваться при запуске инфицированной программы; также они могут по­стоянно находиться в памяти и заражать открываемые пользователем файлы или создавать свои собственные. Когда вирус проникает в компьютер, на кото­ром установлена система Windows, он может изменять значения в системном реестре, замещать собой системные файлы и внедряться в почтовую программу с целью дальнейшего размножения (черви). Сетевые вирусы обитают в оперативной памяти компьютеров и не копируют себя на носители данных. Они обитают в сети, когда хотя бы один компьютер включен, поэтому не опасны для индивидуального пользователя. Вирус не обязательно представля­ет собой отдельную программу и не всегда является деструктивным по своей сути, все зависит от его конкретной разновидности. Хотя основную угрозу для пользователей представляют именно компьютерные вирусы, существует несколь­ко видов вредоносных программ:

Троянский конь представляет собой компьютерную программу, которая маскируется или скрывается в части программы. Некоторые формы троянских коней могут быть запро­граммированы на саморазрушение и не оставляют никаких следов, кроме причинен­ных ими разрушений. Некоторые хакеры используют троянских коней для получения паролей и отсылки их обратно хакеру. Кроме того, они могут использоваться для банковских мошенничеств, когда небольшие суммы денег снимаются с законных счетов и передаются на секретный счет.

Черви представляют собой программы, которые разрушают компьютерную систему. Они могут проникать в программы обработки данных и подменять или разрушать данные. Как вирусы, они могут причинять большие разрушения, ес­ли их не обнаружить вовремя.

Намного проще ликвидировать червя или троянского коня, если существует только единственная копия программы-разрушителя.

Логические бомбы подобны программам, используемым для троянских коней. Однако логические бомбы имеют таймер, который взрывает их в заданную дату и время. На­пример, вирус Michelangelo имеет триггер, установленный на день рождения знамени­того художника Микеланджело – б марта. Логические бомбы часто используются не­довольными служащими, которые могут установить их на активацию после того, как они оставят компанию. Например, логическая бомба может «взорваться», когда имя этого служащего исключается из платежной ведомости. Благодаря встроенному меха­низму задержки, логические бомбы активно используются для шантажа. Например, шантажист может послать сообщение, говорящее, что если ему будет выплачена опре­деленная сумма денег, он предоставит инструкцию для отключения логической бомбы.

Смешанные коды представляют собой новый класс изощренных вредоносных программ, которые сочетают в себе характеристики вирусов, червей и оеия, что позволяет злоумышленнику осуществить особо эффективную атаку. В от­личие от большинства доморощенных вирусов, которые распространяются бла­годаря взлому адресных книг на компьютерах под управлением Windows, це­лью таких программ являются web-серверы и сети, что значительно повышает их опасность.

Пути проникновения вирусов в компьютер.

Вирусы попадают в вашу компьютерную систему из множества разнообразных источников – исполняемых программ, программ и файлов, передаваемых вам, или программного обеспечения, приобретаемого в архивированной форме.

Гибкие диски и компакт-диски могут хранить файлы данных, программ и программное обеспечение oneрационных систем. Гибкий диск состоит из загрузочного сектора и данных. При необходимости, в загрузочном секторе может храниться информация, нужная для загрузки компьютера. Кроме того, здесь же хранится информация о разделах, информация по управлению загрузкой и информация о размещении файлов. Данные представляют собой всю ту содержательную информацию, которая храниться на гибком диске.

Очень легко распространяются вирусы с флеш-карт.

Излюбленным местом обитания вирусов являются загрузочные сектора и исполняемые файлы, хранимые на гибком диске. Помещенные в загрузочном секторе, вирусы могут запускаться при загрузке системы с дискеты. Вирусы, помещенные в исполняемые файлы, запускаются вместе с зараженной программой, после чего начинают свою деятельность.

Если в  локальной сети заражён хотя бы один компьютер, то вирус моментально распространится и на все остальные компьютеры.

Интернет предоставил пользователям новые возможности, которые увеличивают потенциальную опасность прорех в системе защиты от вирусов.

Места обитания вирусов.

Место обитания вируса связано с его функционированием самым непосредственным образом (как и у настоящих живых вирусов). Вирусные атаки можно даже классифицировать по месту их расположения в компьютере. Типы вирусных атак: атака загрузочного сектора; инфицирование файла; атака с использованием макросов.

Вирусы загрузочного сектора инфицируют загрузочный сектор или главную загрузочную запись компьютерной системы. Когда компьютер загружается, вирусная программа активируется. Вирусы загрузочного сектора прежде всего перемещают в другое место записывают исходный загрузочный код и замещают его инфицированным загрузочным кодом. Информация исходного загрузочного сектора переносится на другой сектор диска, который помечается как дефектная область диска и далее не используется.

Поскольку загрузочный сектор – первый элемент, загружаемый при запуске компьютера, обнаружение вирусов загрузочного сектора может оказаться нелегкой задачей. Вирусы загрузочного сектора – один из самых популярных типов вирусов. Они могут распространяться путем использования инфицированных гибких дисков при загрузке компьютера. Это может легко произойти, если при перезагрузке компьютера гибкий диск вставлен в дисковод.

Вирусы, инфицирующие файлы, поражают исполняемые файлы. Они могут активироваться только при исполнении файла. Чаще прочих поражаются файлы типов СОМ, ЕХЕ, DLL, BIN, SYS и VXD. Вирусы, инфицирующие файлы, могут становиться резидентными и присоединяться к другим исполняемым программам. Вирусы, инфицирующие файлы, обычно заменяют инструкции загрузки программы исполняемого файла собственными инструкциями. Затем они переносят исходную инструкцию загрузки программы в другой раздел файла. Этот процесс увеличивает размер файла, что может помочь обнаружению вируса.

Вирусы в основе которых лежат макросы (макровирусы), исполняют непредусмотренные действия путем использования макроязыка приложения для своего распространения документы. Они могут, например, инфицировать файлы .DOT и .DOC приложения Microsoft Word, а также файлы Microsoft Excel. Эти вирусы относятся к межплатформенным вирусам и могут инфицировать как системы Macintosh, так и PC.

Прочие вирусы могут иметь черты одного или нескольких описанных выше типов.

Вирусы-невидимки (жаргонное название – «стелс-вирусы») при работе пытаются вся как от операционной системы, так и антивирусных программ.

Чтобы перехватить все попытки использования операционной системы, вирус должен находиться в памяти. Вирусы невидимки могут скрывать все изменения, которые они вносят в размеры файлов, структуру каталогов или иные разделы операционной системы. Это значительно затрудняет их обнаружение. Чтобы блокировать вирусы-невидимки, их следует обнаружить, когда они находятся в памяти.

Зашифрованные вирусы во время работы шифруют свой вирусный код, что позволяет им предотвратить обнаружение и распознание вируса.

Полиморфные вирусы могут изменять свой внешний вид при каждом инфицировании. Для изменения внешнего вида и затруднения обнаружения они используют механизмы мутаций. Полиморфные вирусы способны принимать более двух миллиар­дов различных форм, поскольку при каждом инфицировании изменяют алгоритм шифрование.

Многокомпонентные вирусы инфицируют как загрузочные секторы, так и исполняе­мые файлы. Это один из самых сложных для обнаружения вирусов, поскольку мно­гокомпонентные вирусы могут сочетать некоторые или все методы скрытия своей деятельности, присущие вирусам-невидимкам и полиморфным вирусам.

Самообновляющиеся вирусы, которые появились в самое последнее время, способные скрытно обновляться через Интернет во время сеансов связи.

Проблемы.

Новые вирусы. Сигнатуры новых вирусов появляются постоянно. Когда разра­батывается новый вирус, разработчики антивирусных программ должны «ра­зобрать» его на составные части, проанализировать поведение, добавить его сиг­натуру в базу данных антивируса и опубликовать данное обновление. Даже если ваша антивирусная программа настроена на регулярное обновление, какой-то короткий период времени вы не защищены от новейших вирусов. Эта проблема может показаться не столь серьезной в момент начала распространения вируса.

Поскольку новые вирусы появляются непрерывно, никогда не стоит рассчиты­вать только на антивирусную программу. Для создания нескольких уровней защиты необходимо блокировать исполняемые почтовые вложения и устано­вить все необходимые обновления безопасности.

Ложные тревоги. Иногда антивирусный сканер может принять обычный файл за инфицированный, если база данных антивируса содержит некорректное опи­сание вирусной программы или если алгоритм эвристического анализатора ска­нера содержит ошибки.

 

Действия антивирусных программ.

Антиви­русная программа должна выполнять три основные задачи: обнаружение вируса, удаление вируса, превентивная защита.

Чтобы предотвратить вирусную атаку, антивирусная программа реализует множество различных методов обнаружения. Различные антивирусные программы используют не­которые или все методы из следующей группы.

Сканирование цифровой сигнатуры используется для идентификации уникального цифрового кода вируса. Цифровая сигнатура представляет собой предварительно установленный шестнадцатеричный код, наличие которого в файле свидетельствует о его заражении вирусом. Сканирование цифровой сигнатуры представляет собой в выс­шей степени успешный метод идентификации вирусов. Он, однако, всецело зависит от поддержки базы данных с цифровыми сигнатурами вирусов и тонкостей механизма сканирования. Возможно ложное обнаружение вируса в неповрежденном файле.

Эвристический анализ (или сканирование по заданным правилам) выполняется быст­рее, чем сканирование большинством традиционных методов. Этот метод использует набор правил для эффективного анализа файлов и быстро обнаруживает подозри­тельный вирусный код. Как отмечено в [9], все эвристические методы в той или иной форме выполняют эмулирование исполнения кода вируса. Поэтому, при наличии не­которого опыта, разработчик вируса может защитить свое «изделие» от обнаружения эвристическим анализом. Эвристический анализ склонен к ложным тревогам, и, к сожалению, зависит от корректности набора правил выявления вируса, которые все время изменяются.

Исследование памяти — еще один метод, обычно успешно применяемый для обнару­оеия вирусов. Он зависит от распознания местоположения известных вирусов и их кодов, когда они находятся в памяти. И хотя исследование памяти обычно приводит к успеху, использование такого метода может потребовать значительных ресурсов компьютера. Кроме того, он может вмешиваться в нормальный ход выполнения опе­раций компьютера.

Мониторинг прерываний работает путем локализации и предотвращения вирусных атак, использующих вызовы прерываний. Вызовы прерываний представляют собой запросы различных функций через системные прерывания. Мониторинг прерываний, подобно исследованию памяти, также может отвлечь значительные системные ресур­сы. Он может стать причиной проблем при легальных системных вызовах и замед­лить работу системы. Из-за большого числа вирусов и легальных системных вызовов, мониторинг прерываний может испытывать трудности в локализации вирусов.

Контроль целостности (известный также как вычисление контрольных сумм) про­сматривает характеристики файлов программ и определяет, были ли они модифици­рованы вирусным кодом. Этот метод не нуждается в обновлении программного обеспечения, поскольку не зависит от цифровых подписей вирусов. Однако он требу­ет от вас поддержания базы данных контрольных сумм файлов, свободных от виру­сов. Контроль целостности не способен обнаруживать пассивные и активные вирусы-невидимки. Кроме того, он не может идентифицировать обнаруженные вирусы по именам или типам.

Непрерывной контроль может быть неподходя­щим средством для домашнего использования, поскольку может привести к обработке слиш­ком большого объема информации, а это замедляет работу компьютера. На клиентской машине предпочтительнее конфигурировать антивирусную программу на запуск в определенное время. Например, она может запускаться при загрузке компьюте­о или считывании нового файла с гибкого диска. В некоторых пакетах (например, Norton AntiVirus и MacAfee VimsScan) используют метод, известный как сканирование по расписанию, для выполнения поиска вирусов на жестком диске в заданные периоды времени. Еще один метод заключается в использовании антивирусной программы в период простоя компьютера. Например, его можно использовать как часть программы экранной заставки.

 

 

 

Основные принципы компьютерной безопасности.

1.      Обучите всех, кто пользуется вашим компьютером или сетью, основным прин­ципам обеспечения компьютерной безопасности.

2.      Установите антивирусную программу на компьютер. Установите на компьютер персональный брандмауэр.

3.      Настройте почтовый клиент таким образом, чтобы он блокировал или поме­щал в отдельный каталог все потенциально опасные вложения.

4.      Не пользуйтесь дисками, дискетами, флеш-картами, которыми Вы пользовались в заражённых ПК, не проверив их на наличие вирусов и не вылечив их.

5.      Не поддавайтесь на сомнительные предложения в Интернете: просмотр интересного фильма или установка бесплатной программы и т.п.

6.      Настройте свое антивирусное ПО таким образом, чтобы выполнялось регуляр­ое обновление, как минимум раз в неделю.

7.      Используйте авторитетные источники информации о компьютерных вирусах и «ложных тревогах».

8.      Пользуйтесь программами для резервного копирования данных. Разработайте план восстановления системы на случай вирусной атаки.

Замечание: В РФ отношения производителей и распространителей вирусов с обществом регулируются статьей 273 Уголовного кодекса, гласящей следующее: «Создание программ для ЭВМ или внесение изменений в yже существующие программы, заведомо приводящих к несанкционированному уничтожению, блокированию, модификации или копированию информации, нарушению рабов ЭВМ, систем ЭВМ или их сети, а равно использование либо распространение таких программ или машинных носителей с такими программами наказывается лишением свободы на срок до 3-х лет со штрафом от 200 до 500 минимальных размеров оплаты труда…». Аналогичные законы приняты и в других странах.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.   Посмотрите, какие антивирусные программы установлены на Вашем ПК.

2.   Откройте программу ESET NOD32 Antivirus и изучите окно программы (Рис. 6).

3.   Почитайте информацию на вкладках: Состояние защиты, Обновление, Настройка, Служебные программы, Справка и поддержка.

4.   Посмотрите на вкладке Настройка, все ли опции включены: Защита в режиме реального времени, Защита электронной почты, Защита доступа в Интернет.

5.   Включите вкладку Сканирование ПК. Выберите выборочное сканирование. Просканируйте диск локальный D.

6.   Пока идёт сканирование, изучите содержимое вкладки Служебные программы. Какие файлы были помещены на карантин?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.6

 

7.   После окончания сканирования локального диска просканируйте свою дискету. Результаты сканирования диска и дискеты запишите в отчёт.

8.   В разделе Справочной системы программы найдите информацию о том, какие три уровня очистки поддерживает программа и запишите эту информацию в отчёт.

9.   Изучите раздел справки Введение в интерфейс пользователя.

10.  Изучите раздел справки Предупреждения и уведомления.

11.  В служебных программах в Планировщике почитайте, какие задачи запланированы на ближайшее время и запишите эту информацию в отчёт.

Требования к отчёту:

1.   Запишите, где могут обитать вирусы.

2.   Запишите, как вирусы могут проникнуть в ПК.

3.   Запишите, какие типы вредоносных программ Вы изучили.

4.   Запишите результаты выполнения пункта 7.

5.   Запишите информацию из пункта 8 выполнения работы.

6.   Запишите информацию из пункта 10 выполнения задания: о чём может предупреждать программа пользователя.

7.   Запишите информацию из пункта 11 выполнения задания.

 

Контрольные вопросы.

1.   Что такое вирус?

2.   Какие разновидности вирусов Вы знаете?

3.   Как вирусы классифицируются по среде обитания?

4.   Как вирусы классифицируются по степени вредного воздействия?

5.    Какие виды вредоносных программ Вы знаете?

6.   Как вирусы маскируются?

7.   Когда обнаружили первый вирус?

8.   Как Вы думаете, зачем изобретают вирусы?

9.   Какие действия могут выполнять антивирусные программы?

10.  Какие три задачи должна выполнять антивирусная программа?

11.  Как обеспечить безопасность своей информации?

 

Живы ли вирусы? — Scientific American

Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в декабрьском выпуске Scientific American за 2004 год.

В одном из эпизодов классической телевизионной комедии 1950-х годов « Молодожены » водитель бруклинского автобуса Ральф Крэмден громко объясняет своей жене Элис: «Вы знаете, я знаю, как легко вы подхватываете вирус». Полвека назад даже обычные люди, такие как Крамдены, знали о вирусах как о микроскопических переносчиках болезней. Тем не менее почти наверняка они не знали точно, что такое вирус. Они были и есть не одни.

В течение примерно 100 лет научное сообщество неоднократно меняло коллективное мнение о том, что такое вирусы. Сначала рассматриваемые как яды, затем как формы жизни, затем биологические химические вещества, вирусы сегодня считаются находящимися в серой зоне между живым и неживым: они не могут воспроизводиться сами по себе, но могут делать это в действительно живых клетках, а также могут влиять на поведение их хозяев глубоко. Классификация вирусов как неживых на протяжении большей части современной эры биологической науки имела непредвиденные последствия: это привело к тому, что большинство исследователей игнорировали вирусы при изучении эволюции. Наконец, однако, ученые начинают ценить вирусы как основных игроков в истории жизни.

Примирение
Легко понять, почему вирусы трудно классифицировать. Кажется, что они меняются с каждой линзой, применяемой для их изучения. Первоначальный интерес к вирусам возник из-за их связи с болезнями — слово «вирус» происходит от латинского термина «яд». В конце 19 века исследователи поняли, что некоторые болезни, в том числе бешенство и ящур, вызываются частицами, которые ведут себя как бактерии, но имеют гораздо меньшие размеры. Поскольку они сами были явно биологическими и могли передаваться от одной жертвы к другой с очевидными биологическими эффектами, вирусы тогда считались простейшими из всех живых форм жизни, несущих гены.

Их понижение в должности до инертных химических веществ произошло после 1935 года, когда Уэнделл М. Стэнли и его коллеги в том, что сейчас называется Рокфеллеровским университетом в Нью-Йорке, впервые кристаллизовали вирус — вирус табачной мозаики. Они увидели, что он состоит из комплекса сложных биохимических веществ. Но в нем отсутствовали важные системы, необходимые для метаболических функций, биохимической активности жизни. Стэнли разделил Нобелевскую премию 1946 года — по химии, а не по физиологии или медицине — за эту работу.

Дальнейшие исследования Стэнли и других установили, что вирус состоит из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенных в белковую оболочку, которая также может укрывать вирусные белки, участвующие в инфекции. Судя по этому описанию, вирус больше похож на химический набор, чем на организм. Но когда вирус проникает в клетку (называемую хозяином после заражения), он далеко не бездействует. Он сбрасывает свою шерсть, обнажает свои гены и индуцирует собственный механизм репликации клетки для воспроизведения ДНК или РНК злоумышленника и производства большего количества вирусного белка на основе инструкций вирусной нуклеиновой кислоты. Вновь созданные вирусные частицы собираются, и, вуаля, возникает больше вирусов, которые также могут заражать другие клетки.

Такое поведение заставило многих думать, что вирусы существуют на границе между химией и жизнью. Более поэтично вирусологи Марк Х. В. ван Регенмортель из Страсбургского университета во Франции и Брайан В. Дж. Махи из Центров по контролю и профилактике заболеваний недавно заявили, что из-за своей зависимости от клеток-хозяев вирусы ведут «своего рода заимствованную жизнь». Интересно, что хотя биологи долгое время придерживались точки зрения, что вирусы — это просто ящики с химическими веществами, они воспользовались вирусной активностью в клетках-хозяевах, чтобы определить, как нуклеиновые кислоты кодируют белки: действительно, современная молекулярная биология опирается на информацию, полученную с помощью вирусов.

Молекулярные биологи кристаллизовали большинство основных компонентов клеток и сегодня привыкли думать о клеточных компонентах, например, о рибосомах, митохондриях, мембранах, ДНК и белках, как о химических механизмах или материалах, которые эти механизмы используют или производит. Это воздействие множества сложных химических структур, которые осуществляют жизненные процессы, вероятно, является причиной того, что большинство молекулярных биологов не тратят много времени на размышления о том, живы ли вирусы. Для них это упражнение может показаться эквивалентным размышлению о том, живы ли эти отдельные субклеточные составляющие сами по себе. Этот близорукий взгляд позволяет им видеть только то, как вирусы кооптируют клетки или вызывают болезни. Более широкий вопрос о вкладе вирусов в историю жизни на Земле, к которому я вскоре обращусь, по большей части остается без ответа и даже не задан.

Быть или не быть
Казалось бы, простой вопрос о том, живы вирусы или нет, который часто задают мои студенты, вероятно, все эти годы не дает простого ответа, поскольку поднимает фундаментальный вопрос: что именно определяет «жизнь»? Точное научное определение жизни трудно найти, но большинство наблюдателей согласится с тем, что помимо способности к воспроизведению жизнь включает в себя определенные качества. Например, живое существо находится в состоянии, ограниченном рождением и смертью. Также считается, что живые организмы нуждаются в определенной степени биохимической автономии, выполняя метаболические действия, которые производят молекулы и энергию, необходимые для поддержания организма. Этот уровень автономии важен для большинства определений.

Вирусы, однако, паразитируют практически на всех биомолекулярных аспектах жизни. То есть они зависят от клетки-хозяина в отношении сырья и энергии, необходимых для синтеза нуклеиновых кислот, белкового синтеза, процессинга и транспорта, а также всех других биохимических процессов, которые позволяют вирусу размножаться и распространяться. Тогда можно было бы заключить, что, хотя эти процессы находятся под контролем вирусов, вирусы являются просто неживыми паразитами живых метаболических систем. Но может существовать спектр между тем, что определенно живо, и тем, что нет.

Камень не живой. Метаболически активный мешок, лишенный генетического материала и возможности размножения, также не является живым. Но бактерия жива. Хотя это одна клетка, она может генерировать энергию и молекулы, необходимые для поддержания себя, и она может воспроизводиться. Но как насчет семени? Семя нельзя считать живым. Тем не менее, у него есть потенциал для жизни, и он может быть уничтожен. В этом отношении вирусы больше напоминают семена, чем живые клетки. У них есть определенный потенциал, который можно погасить, но они не достигают более автономного состояния жизни.

Еще один способ представить себе жизнь — это эмерджентное свойство набора определенных неживых объектов. И жизнь, и сознание являются примерами эмерджентных сложных систем. Каждому из них требуется критический уровень сложности или взаимодействия для достижения соответствующих состояний. Нейрон сам по себе или даже в сети нервов не обладает сознанием — требуется сложность всего мозга. Тем не менее, даже неповрежденный человеческий мозг может быть биологически живым, но неспособным к сознанию или «мозгом мертвым». Точно так же ни клеточные, ни вирусные отдельные гены или белки не являются живыми сами по себе. Энуклеированная клетка сродни состоянию смерти мозга, поскольку ей не хватает полной критической сложности. Вирус тоже не достигает критической сложности. Таким образом, сама жизнь представляет собой эмерджентное сложное состояние, но она состоит из тех же фундаментальных физических строительных блоков, из которых состоит вирус. Подойдя с этой точки зрения, вирусы, хотя и не полностью живые, могут рассматриваться как нечто большее, чем инертная материя: они граничат с жизнью.

Фактически, в октябре французские исследователи объявили об открытии, которое вновь показывает, насколько близко могут подойти некоторые вирусы. Дидье Рауль и его коллеги из Средиземноморского университета в Марселе объявили, что секвенировали геном крупнейшего из известных вирусов, мимивируса, открытого в 1992 году. Вирус размером примерно с маленькую бактерию заражает амеб. Анализ последовательности вируса выявил многочисленные гены, которые ранее считались существующими только в клеточных организмах. Некоторые из этих генов участвуют в создании белков, кодируемых вирусной ДНК, и могут облегчить мимивирусам кооптацию систем репликации клеток-хозяев. Как отметила исследовательская группа в своем отчете в журнале Science , огромная сложность генетического дополнения мимивируса «бросает вызов установленной границе между вирусами и паразитическими клеточными организмами».

Влияние на эволюцию
Дебаты о том, следует ли маркировать вирусы как живые, естественным образом ведут к другому вопросу: является ли размышление о статусе вирусов как живых или неживых чем-то большим, чем философским упражнением, основой оживленных и горячих риторических дебатов, но с небольшими реальными последствиями? я думаю проблема важно , потому что то, как ученые рассматривают этот вопрос, влияет на их взгляды на механизмы эволюции.

Вирусы имеют свою древнюю эволюционную историю, восходящую к самому зарождению клеточной жизни. Например, некоторые ферменты репарации вирусов, которые вырезают и ресинтезируют поврежденную ДНК, восстанавливают повреждения радикалами кислорода и т. д., уникальны для определенных вирусов и существуют практически в неизменном виде, вероятно, в течение миллиардов лет.

Тем не менее, большинство биологов-эволюционистов считают, что, поскольку вирусы неживые, они не заслуживают серьезного внимания при попытке понять эволюцию. Они также рассматривают вирусы как исходящие от генов-хозяев, которые каким-то образом ускользнули от хозяина и приобрели белковую оболочку. С этой точки зрения вирусы представляют собой беглые гены хозяина, выродившиеся в паразитов. А с вирусами, которые таким образом были исключены из паутины жизни, важный вклад, который они, возможно, внесли в происхождение видов и поддержание жизни, может остаться непризнанным. (Действительно, только четыре из 1205 страниц тома 9 2002 г.0003 Энциклопедия эволюции посвящена вирусам.)

Конечно, биологи-эволюционисты не отрицают, что вирусы сыграли определенную роль в эволюции. Но рассматривая вирусы как неодушевленные предметы, эти исследователи помещают их в ту же категорию влияний, что и, скажем, изменение климата. Такие внешние влияния отбирают среди индивидуумов различные, генетически контролируемые черты; те особи, которые наиболее способны выжить и процветать, столкнувшись с этими проблемами, продолжают наиболее успешно размножаться и, следовательно, передают свои гены будущим поколениям.

Но вирусы напрямую обмениваются генетической информацией с живыми организмами, то есть внутри паутины самой жизни. Возможным сюрпризом для большинства врачей и, возможно, для большинства биологов-эволюционистов будет то, что большинство известных вирусов являются стойкими и безвредными, а не патогенными. Они поселяются в клетках, где могут оставаться в состоянии покоя в течение длительного времени или использовать клеточный аппарат репликации для размножения с медленной и постоянной скоростью. Эти вирусы разработали множество хитрых способов избежать обнаружения иммунной системой хозяина — практически каждый этап иммунного процесса может быть изменен или контролироваться различными генами, обнаруженными в том или ином вирусе.

Кроме того, геном вируса (полный набор ДНК или РНК) может постоянно колонизировать своего хозяина, добавляя вирусные гены к линиям хозяина и в конечном итоге становясь важной частью генома вида-хозяина. Таким образом, вирусы, несомненно, оказывают более быстрое и непосредственное воздействие, чем воздействие внешних сил, которые просто выбирают среди более медленно генерируемых внутренних генетических вариаций. Огромная популяция вирусов в сочетании с их высокой скоростью репликации и мутации делает их ведущим мировым источником генетических инноваций: они постоянно «изобретают» новые гены. И уникальные гены вирусного происхождения могут путешествовать, находя свой путь в других организмах и способствуя эволюционным изменениям.

Данные, опубликованные Международным консорциумом по секвенированию генома человека, показывают, что от 113 до 223 генов, присутствующих в бактериях и в геноме человека, отсутствуют у хорошо изученных организмов, таких как дрожжи Saccharomyces cerevisiae , плодовая муха Drosophila melanogaster и нематода Caenorhabditis elegans , которые находятся между этими двумя эволюционными крайностями. Некоторые исследователи считали, что эти организмы, возникшие после бактерий, но до позвоночных, просто утратили рассматриваемые гены в какой-то момент своей эволюционной истории. Другие предположили, что эти гены были переданы непосредственно человеческому роду путем вторжения бактерий.

Мы с моим коллегой Виктором ДеФилипписом из Института вакцин и генной терапии Орегонского университета здравоохранения и науки предложили третью альтернативу: вирусы могут создавать гены, а затем колонизировать две разные линии — например, бактерии и позвоночные. Ген, по-видимому, переданный человечеству бактериями, мог быть передан обоим вирусом.

На самом деле, вместе с другими исследователями, Филипом Беллом из Университета Маккуори в Сиднее, Австралия, и я утверждаем, что само ядро ​​клетки имеет вирусное происхождение. Появление ядра, которое отличает эукариот (организмы, клетки которых содержат истинное ядро), включая людей, от прокариот, таких как бактерии, нельзя удовлетворительно объяснить исключительно постепенной адаптацией прокариотических клеток до тех пор, пока они не стали эукариотическими. Скорее всего, ядро ​​могло развиться из сохраняющегося крупного ДНК-вируса, который поселился внутри прокариот. Некоторое подтверждение этой идеи исходит из данных о последовательности, показывающих, что ген ДНК-полимеразы (фермент, копирующий ДНК) в вирусе Т4, поражающем бактерии, тесно связан с другими генами ДНК-полимеразы как у эукариот, так и у вирусов, которые их заражают. Патрик Фортер из Университета Париж-Юг также проанализировал ферменты, ответственные за репликацию ДНК, и пришел к выводу, что гены таких ферментов у эукариот, вероятно, имеют вирусное происхождение.

От одноклеточных организмов до человеческих популяций вирусы поражают все живое на Земле, часто определяя, что выживет. Но сами вирусы тоже эволюционируют. Новые вирусы, такие как вызывающий СПИД ВИЧ-1, могут быть единственными биологическими сущностями, появление которых исследователи могут наблюдать, что является примером эволюции в действии в реальном времени.

Вирусы важны для жизни. Они представляют собой постоянно меняющуюся границу между мирами биологии и биохимии. По мере того, как мы продолжаем распутывать геномы все большего и большего числа организмов, вклад этого динамичного и древнего генофонда должен стать очевидным. Лауреат Нобелевской премии Сальвадор Лурия размышлял о влиянии вирусов на эволюцию в 1959. «Можем ли мы не чувствовать, — писал он, — что в вирусах, в их слиянии с клеточным геномом и повторном появлении из них, мы наблюдаем единицы и процессы, которые в ходе эволюции создали удачные генетические образцы которые лежат в основе всех живых клеток?» Независимо от того, считаем ли мы вирусы живыми или нет, пришло время признать и изучить их в их естественном контексте — в паутине жизни.

Живы ли вирусы? | Общество микробиологии

Что значит быть «живым»? На базовом уровне вирусы — это белки и генетический материал, которые выживают и размножаются в своей среде, внутри другой формы жизни. В отсутствие хозяина вирусы не могут размножаться, и многие из них не могут долго выживать во внеклеточной среде. Следовательно, если они не могут выжить самостоятельно, можно ли их определить как «живых»?

Придерживаясь противоположных точек зрения, два микробиолога обсуждают, как вирусы соответствуют концепции «живых» и как их следует определять.

Нет, вирусы не живые

НАЙДЖЕЛ БРАУН

Во многих отношениях вопрос о том, являются ли вирусы живыми или неживыми существами, является спорным философским вопросом. Немногие другие организмы, помимо человека, вызвали такое опустошение человеческой, животной и растительной жизни. Вирусы оспы, полиомиелита, чумы крупного рогатого скота и ящура хорошо известны своим губительным воздействием на людей и животных. Менее известно огромное количество вирусов растений, которые могут вызвать полную гибель основных сельскохозяйственных культур.

Говоря о простых вирусах, я использую легкомысленное определение вируса как «нуклеиновой кислоты в подарочной упаковке», будь то ДНК или РНК, двухцепочечная или одноцепочечная. Подарочная упаковка практически всегда представляет собой белковый капсид, кодируемый вирусом, и может также включать или не включать липидную оболочку хозяина. Вирусная нуклеиновая кислота реплицируется, а вирусные белки синтезируются с использованием процессов клетки-хозяина. Во многих случаях вирус также кодирует некоторые ферменты, необходимые для его репликации, хорошо известным примером является обратная транскриптаза в РНК-вирусах.

За последние 15 лет гигантские вирусы, обнаруженные у амеб, усложнили наше представление о вирусах как о простых неживых структурах. Мимивирусы и мегавирусы могут содержать больше генов, чем простая бактерия, и могут кодировать гены для хранения и обработки информации. Гены, общие для доменов Archaea, Bacteria и Eukarya, можно найти в разных гигантских вирусах, и некоторые исследователи на этом основании утверждают, что они составляют четвертый домен жизни.

Однако решающим моментом является то, что вирусы не способны к независимой репликации. Им приходится размножаться внутри клетки-хозяина, и для этого они используют или узурпируют механизм клетки-хозяина. Они не содержат полного спектра необходимых метаболических процессов и зависят от своего хозяина в обеспечении многих требований для их репликации. На мой взгляд, существует принципиальное различие между вирусами и другими облигатными внутриклеточными паразитами, такими как бактерии; а именно, вирусы должны использовать механизмы метаболизма и репликации хозяина. Внутриклеточные бактерии могут просто использовать хозяина как среду, в которой они могут восполнить свои ограниченные метаболические способности, и обычно у них есть собственный механизм репликации. Такие организмы, как Chlamydia  spp. еще не выращивались вне клеточной культуры, но они несут свой собственный транскрипционный и трансляционный аппарат и попадают в эволюционное царство бактерий. Как и многие другие «сложные» патогенные бактерии, мы, возможно, в конечном итоге сможем выращивать их в бесклеточных системах.

Каэтано-Аноллес и его коллеги изучили филогеномные связи вирусов с живыми организмами посредством анализа вирусных протеомов и определения суперсемейств укладки белков. Авторы пришли к выводу, что вирусы произошли от «протовироклеток», которые были клеточными по своей природе, и они подразумевали, что вирусы и современные бактерии произошли от общих предков. Они также утверждают, что это означает, что вирусы действительно являются живыми организмами.

Этот аргумент меня не устраивает. Если вирус жив, то не следует ли считать живой и молекулу ДНК? Плазмиды могут передаваться как конъюгативные молекулы или пассивно переноситься между клетками, и они могут нести гены, полученные от хозяина. Это просто молекулы ДНК, хотя они могут быть необходимы для выживания хозяина в определенных условиях. А прионы? Аргумент reductio ad absurdum  состоит в том, что любой биологически произведенный минерал, который может выступать в качестве зародыша кристаллизации для дальнейшей минерализации (и, следовательно, соответствует критерию воспроизводимости), также может быть классифицирован как живой!

Помимо явного сексизма, содержащегося в формулировке, я не могу сделать ничего лучше, чем процитировать доктора Кеннета Смита в Предисловии к его классической книге Вирусы (Cambridge University Press, 1962): «Что касается вопроса, который задают чаще всего, , «Являются ли вирусы живыми организмами?», Ответ на этот вопрос следует предоставить самому вопрошающему». Этот вопрошающий в настоящее время считает вирусы неживыми.

Да, вирусы живы

ДЭВИД БЕЛЛА

Вопрос о том, можно ли считать вирусы живыми, конечно же, зависит от того, как человек определяет жизнь. То, где мы проводим грань между химией и жизнью, может показаться философским или даже теологическим спором. Большинство историй о творении связано с божеством, которое наполняет неодушевленную материю «искрой жизни». С научной точки зрения, попытка найти рабочее определение «жизни», мне кажется, не имеет большой практической ценности, но об этом интересно подумать.

Споры о том, существует ли вирус или нет, часто уходят корнями в эволюционную биологию и теории происхождения жизни. Все клеточные организмы могут претендовать на прямое происхождение от первичной клетки или клеток, непрерывной цепи клеточных делений, по которым прошла «искра». Могут ли вирусы претендовать на подобное происхождение?

Утверждение, что вирусам нет места на древе жизни, часто подтверждается утверждением, что вирусы не имеют сопоставимой истории — вирусы полифилетичны. Однако в этом сравнении вирусы находятся в ужасно невыгодном положении. Нам известна лишь малая часть всего генетического разнообразия вирусов. Более того, их геномы эволюционируют гораздо быстрее, чем клеточные организмы. Таким образом, исходя из тех небольших островков данных о последовательностях, которые у нас есть, трудно утверждать, что последовательная филогения существует или не существует. Интересно, что консервация складок в вирусных белках начала выдвигать на первый план возможных общих предков, которые никогда не могут быть выведены из данных о последовательности генома. Ярким примером является дупликация домена мотива beta jelly roll, который приводит к псевдошестикратной симметрии тримерных капсомеров гексона в аденовирусе. Это также обнаружено у вирусов, поражающих насекомых, грамположительных и грамотрицательных бактерий и экстремофильных архей. Вирусы собирают свои капсиды из удивительно небольшого количества отдельных белковых складок, так что конвергентная эволюция кажется маловероятной.

АДЕНОВИРУС ЧЕЛОВЕКА ТИПА 5 (СЛЕВА – EM DATABANK 1579) И SULFOLOBUS TURRETED ICOSAEDRAL VIRUS 2 (СПРАВА – EM DATABANK 1679) СОБИРАЮТ СВОИ КАПСИДЫ ИЗ ТРИМЕРНЫХ КАПСОМЕРОВ, В КОТОРЫХ КАЖДЫЙ ПРОТОМЕР СОДЕРЖИТ ДУПЛИКАЦИЯ ДОМЕНА ROLBELTA JELLY.

ЭТО ПОЗВОЛЯЕТ УПАКОВАТЬ КАЖДЫЙ ТРИМЕР С ПСЕВДОШЕСТИСТОРОННЕЙ СИММЕТРИЕЙ – ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ КЛЕТКА УКАЗЫВАЕТ ПОЛОЖЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ШЕСТИСТОРОННЕЙ СИММЕТРИИ В СТРУКТУРЕ ИКОСАЭДРИЧЕСКОГО КАПСИДА. ЭТА ВЫСОКО СОХРАНЯЕМАЯ ФУНКЦИЯ ПРИВЕЛА К ПРЕДЛОЖЕНИЮ ОБЩЕЙ ВИРУСНОЙ ЛИНИИ ДЛЯ ЭТИХ ВИРУСОВ, ИНФЕКЦИОННЫХ ЭУКАРИОТ И АРХЕЙ СООТВЕТСТВЕННО.

Недавнее исследование изучало происхождение вирусов путем анализа эволюции и сохранения белковых складок в базе данных структурной классификации белков (SCOP). Эта работа идентифицировала подмножество белков, которые являются уникальными для вирусов. Авторы заключают, что вирусы, скорее всего, произошли из ранних РНК-содержащих клеток. Если вирусы совершили эволюционный скачок в сторону от клеточной формы, сбросив тяжелые метаболические оковы и выбрав более упорядоченное существование, перестали ли они быть жизнью? Вернулись ли они к простой химии?

Вирусы представляют собой генетически простые организмы; самые маленькие вирусные геномы составляют всего 2–3 т. п.н., в то время как самые большие имеют размер ~1,2 млн. п.н., что сопоставимо по размеру с геномом Rickettsia . Однако все они имеют удивительно сложные репликационные (жизненные) циклы; они прекрасно приспособлены для доставки своих геномов к месту репликации и имеют точно регулируемые каскады экспрессии генов. Вирусы также конструируют свою среду, создавая органеллы, в которых они могут безопасно размножаться, что является общим с другими внутриклеточными паразитами.

Хотя вирион биологически инертен и может считаться «мертвым» так же, как бактериальная спора или семя после попадания в соответствующую среду, я считаю, что вирусы вполне живы.

Основополагающим аргументом в пользу того, что вирусы не являются живыми, является предположение, что метаболизм и самоподдерживающаяся репликация являются ключевыми определениями жизни. Вирусы не способны размножаться без метаболического механизма клетки. Однако ни один организм не является полностью самоподдерживающимся — жизнь абсолютно взаимозависима. Есть много примеров облигатных внутриклеточных организмов, прокариот и эукариот, которые критически зависят от метаболической активности своих клеток-хозяев. Люди также зависят от метаболической активности азотфиксирующих бактерий и фотосинтезирующих растений, а также от активности нашей микробиоты. На Земле очень мало (если вообще есть) форм жизни, которые могли бы выжить в мире, в котором присутствовали все химические потребности, но не было никакой другой жизни.

Итак, что определяет жизнь? Некоторые утверждают, что обладание рибосомами является ключевым компонентом. Возможно, наиболее удовлетворительное определение, которое явно исключает вирусы, исходит из модели «прежде всего метаболизм» и касается наличия связанной с мембраной метаболической активности — осязаемой «искры» жизни. Это позволяет провести четкое различие между вирусами и облигатными внутриклеточными паразитами, такими как Chlamydia и Rickettsia . Однако это определение также придает статус жизни митохондриям и пластидам. Считается, что эндосимбиоз, который привел к митохондриям, дал начало эукариотической жизни. Митохондрии обладают метаболической активностью, от которой мы зависим, у них есть механизмы для производства белков и у них есть геномы. Большинство согласилось бы с тем, что митохондрии являются частью формы жизни, но они не являются независимой жизнью.

Я бы сказал, что единственное удовлетворительное определение жизни заключается в наиболее важном свойстве генетической наследственности: независимой эволюции. Жизнь — это проявление когерентного набора генов, способных воспроизводиться в той нише, в которой они развиваются (d). Вирусы соответствуют этому определению.

Подсчитано, что в океанах содержится 10 ³¹  вирусных частиц — их значительно больше, чем всех других организмов на планете. Живые они или нет, но вирусы неплохо себя чувствуют!

NIGEL BROWN

Эдинбургский университет
[email protected]

DAVID BHELLA

MRC-University of Glasgow Center for Virus Research, Sir Michael Stoker Building, 464 Bearsden Road, Glasgow, UK
[email 900protected] ЧТЕНИЕ

Бэмфорд, Д.