Что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют?

Популярная механикаНаука

Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов

Ученые до сих пор не знают, что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют.

Роман Фишман

Вряд ли вирусы можно назвать живыми. Однако их происхождение и эволюция понятны даже хуже, чем возникновение «нормальных» клеточных организмов. До сих пор неизвестно, кто появился раньше, первые клетки или первые вирусы. Возможно, они сопровождали жизнь всегда, словно гибельная тень.

Проблема в том, что вирусы представляют собой не более чем фрагменты генома (ДНК или РНК), заключенные в белковую оболочку. В палеонтологической летописи они не оставляют никаких следов, и все, что остается для изучения их прошлого – это современные вирусы и их геномы. Сравнивая, находя сходства и различия, биологи обнаруживают эволюционные связи между разными вирусами, определяют их древнейшие черты. К сожалению, вирусы необычайно изменчивы и разнообразны. Достаточно вспомнить, что их геномы могут быть представлены цепочками не только ДНК (как у нас и, например, герпесвирусов), но и родственной молекулы РНК (как у коронавирусов). Молекула ДНК/РНК у вирусов может быть единой или сегментированной на части, линейной (аденовирусы) или кольцевой (полиомавирусы), одноцепочечной (анелловирусы) или двухцепочечной (бакуловирусы).

cef9020eff860c667c6b5f5bed826e1b.jpg
Visual science

Не менее разнообразны структуры вирусных частиц, особенности их жизненного цикла и прочие характеристики, по которым можно было бы проводить обычное сопоставление. Подробнее о том, как ученые обходят эти сложности, вы можете прочесть в самом конце этой заметки. А пока давайте вспомним, что же у всех вирусов общего: все они – паразиты. Не известно ни одного вируса, который мог бы проводить метаболизм самостоятельно, без использования биохимических механизмов клетки-хозяина.

Ни один вирус не содержит рибосом, которые могли бы синтезировать белки, и ни один не несет систем, позволяющих вырабатывать энергию в форме молекул АТФ. Все это делает их облигатными, то есть безусловными внутриклеточными паразитами: существовать сами по себе они неспособны. Неудивительно, что, согласно одной из первых и самых известных гипотез, сперва появились клетки, и лишь затем на этой почве развился весь разнообразный вирусный мир.

Регрессивно. От сложного к простому

Взглянем хотя бы на риккетсий – тоже внутриклеточных паразитов, хотя и бактерий. При этом некоторые участки их генома близки к ДНК, которая содержится в митохондриях эукариотических клеток, включая человека. По-видимому, те и другие имели общего предка, однако основатель «линии митохондрий», заразив клетку, не убил ее, а случайно сохранился в цитоплазме. В итоге потомки этой бактерии лишились массы более ненужных генов и деградировали до клеточных органелл, поставляющих хозяевам молекулы АТФ в обмен на все остальное. «Регрессивная» гипотеза происхождения вирусов считает, что такая деградация могла случиться и с их предками: некогда бывшие вполне полноценными и самостоятельными клеточными организмами, за миллиарды лет паразитической жизни те просто растеряли все лишнее.

29f74366eb5e3d0bac855cc60f781189.jpg

Эта старая идея получила свежее дыхание благодаря недавнему открытию вирусов-гигантов, таких как пандоравирусы или мимивирусы. Они не только весьма велики (диаметр частицы мимивируса достигает 750 нм – для сравнения, размер вируса гриппа оставляет 80 нм), но и несут исключительно длинный геном (1,2 млн звеньев-нуклеотидов у мимивируса против нескольких сотен у обычных вирусов), кодирующий многие сотни белков. В их числе встречаются и белки, необходимые для копирования и «ремонта» (репарации) ДНК, для производства матричной РНК и белков.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Что говорит о нас наш дом Что говорит о нас наш дом

Организуя свой дом, мы воплощаем наши неосознанные влечения и инстинкты

Psychologies
Давид Рафаловский: «Весь мир уже в облаке, и Россия там будет» Давид Рафаловский: «Весь мир уже в облаке, и Россия там будет»

Давид Рафаловский переехал в Москву ради развития цифровой платформы Сбербанка

РБК
Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс Вечные девственники: 6 исторических личностей, которых не интересовал секс

Эти люди точно знали, как сублимировать эффективно

Cosmopolitan
26 способов облегчить уборку 26 способов облегчить уборку

Маленькие хитрости, которые помогают сэкономить время для более интересных дел!

Домашний Очаг
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы Какую операционную систему выбрать: Windows и альтернативы

Даже если вам кажется, что выбор ОС очевиден, не спешите с выводами

CHIP
Золото Калифорнии Золото Калифорнии

Креативный директор марки Agolde Эрин Миэн знает толк в винтаже

Vogue
Как герои культовых фильмов носили пижамы Как герои культовых фильмов носили пижамы

Если вам хочется провести весь день в пижаме, мы совершенно не возражаем

GQ
«Снижение доходов и увольнения неизбежны»: с каким финансовым багажом россияне подошли к новому кризису «Снижение доходов и увольнения неизбежны»: с каким финансовым багажом россияне подошли к новому кризису

Последствиями режима самоизоляции станут увольнение и снижение доходов

Forbes
Владимир Витковский. Человек без поводка Владимир Витковский. Человек без поводка

Художник и бывший моряк-подводник Владимир Витковский

Караван историй
Эмпатия в бизнесе. Почему из сверхчувствительных людей получаются лучшие руководители Эмпатия в бизнесе. Почему из сверхчувствительных людей получаются лучшие руководители

Почему повышенная чувствительность — конкурентное преимущество

Forbes
Астрономы нашли самый близкий экстремально легкий белый карлик Астрономы нашли самый близкий экстремально легкий белый карлик

Астрономы подтвердили открытие самого близкого к Земле двойного белого карлика

N+1
Увлечение серьезных людей. Почему сейчас самое время играть в видеоигры и не стесняться этого Увлечение серьезных людей. Почему сейчас самое время играть в видеоигры и не стесняться этого

Почему именно видеоигры помогут в самоизоляции сохранить душевное спокойствие

Forbes
Цивилизация Цивилизация

Они одними из первых освоили инженерию, завели армию, монархию и дипломатию

Вокруг света
Вылитый папаша! Вылитый папаша!

Если сходство ребенка с отцом раздражает или даже пугает...

Лиза
Арманьяк: что это за напиток и как его правильно пить Арманьяк: что это за напиток и как его правильно пить

Напиток, в который легко влюбиться

Playboy
Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения

Сидячий образ жизни так же опасен, как курение и злоупотребление алкоголем

Cosmopolitan
Жак Плант — вратарь, который принес в наш мир хоккейные маски Жак Плант — вратарь, который принес в наш мир хоккейные маски

Жак Плант вошел в историю как инноватор и борец за права вратарей

Maxim
«Мы тренируемся на улицах. Олимпийские чемпионы соревнуются с соседскими детьми» «Мы тренируемся на улицах. Олимпийские чемпионы соревнуются с соседскими детьми»

Монологи спортсменов, чью мечту об Олимпиаде в Токио разрушила пандемия

GQ
Как не испортить осанку, работая дома Как не испортить осанку, работая дома

Запомните: диван и ноутбук – ваши главные враги

GQ
В России создали нанопокрытие, защищающее от коррозии В России создали нанопокрытие, защищающее от коррозии

Создана технология, защищающая инструменты от действия коррозии, ударов и тепла

Популярная механика
Идея: Читать живопись Идея: Читать живопись

Инсталляция «Апология иммерсивной пустоты» – искусство не для всех

Maxim
Автомобилистов ждут важные изменения. В ГИБДД раскрыли детали Автомобилистов ждут важные изменения. В ГИБДД раскрыли детали

В 2021 году на каждую аварию будут оформлять электронную карточку

РБК
Работа с огоньком: как устроена пожарная машина Работа с огоньком: как устроена пожарная машина

Как устроен пожарно-спасательный автомобиль "Поворот"

Популярная механика
9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР 9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР

Всегда сложно выбрать однозначно лучший автомобиль

Maxim
Онлайн не спасет: почему после пандемии фитнес-индустрию придется строить заново Онлайн не спасет: почему после пандемии фитнес-индустрию придется строить заново

Российская фитнес-индустрия пытается пережить карантин

Forbes
Почему часовые мануфактуры так хотят работать с сапфировым стеклом Почему часовые мануфактуры так хотят работать с сапфировым стеклом

Почему только Hublot достигли в обработке сапфирового стекла невероятных успехов

GQ
7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм 7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм

Звездные актерские составы, эффектные трюки, юмор и отличные саундтреки

РБК
Набег вкладчиков: что россияне сделали с деньгами, вынесенными с депозитов крупнейших банков в марте Набег вкладчиков: что россияне сделали с деньгами, вынесенными с депозитов крупнейших банков в марте

Из мартовского оттока в $5 млрд почти $4 млрд пришлось на пять крупных банков

Forbes
Здесь сохранилась история: посмотрите на старые кратовские дачи в фотопроекте Фёдора Савинцева Здесь сохранилась история: посмотрите на старые кратовские дачи в фотопроекте Фёдора Савинцева

Фотограф Федор Савинцев попытался передать атмосферу настоящих кратовских дач

Esquire
Открыть в приложении