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
Сватовство Майорки Сватовство Майорки

Архитектор Мануэль Вильянуэва поженил полуразрушенную виллу и современный дизайн

AD
Лучшие бюджетные игровые гарнитуры 2019: звук на полную! Лучшие бюджетные игровые гарнитуры 2019: звук на полную!

Рынок игровых гарнитур предлагает покупателям тысячи моделей

CHIP
Вспыхнула ярчайшая сверхновая в истории Вспыхнула ярчайшая сверхновая в истории

Вспышка сверхновой прошла по необычному любопытному сценарию

Популярная механика
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Чем дальше в лес Чем дальше в лес

Деревянные небоскребы и другие способы сделать архитектуру экологичной

AD
10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел 10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел

Лучшее время, чтобы ознакомиться с этими картинами от Netflix

Maxim
Спустить с небес: 7 вещей, с которыми каблуки смотрятся нелепо — не делай так Спустить с небес: 7 вещей, с которыми каблуки смотрятся нелепо — не делай так

Гардероб современной женщины сложно представить без обуви на высоком каблуке

Cosmopolitan
Ливия жизни Ливия жизни

Ливия Ферт боролась за экологию и этичное производство, когда это не было модным

Vogue
Холодный ветер согреет города Холодный ветер согреет города

В России разработали установку для превращения энергии ветра в тепло

Эксперт
«Падать уже некуда, дно — достигнуто». Почему нужно спасать гостиничную и ресторанные отрасли «Падать уже некуда, дно — достигнуто». Почему нужно спасать гостиничную и ресторанные отрасли

Туристический и гостиничный бизнес стал одной из первых жертв кризиса

Forbes
Отказ от Отказ от

В минувшую субботу знаменитому актеру Аль Пачино исполнилось 80 лет

Cosmopolitan
Утихомирили зверя: звёздные красотки, которые приручили бабников и бунтарей Утихомирили зверя: звёздные красотки, которые приручили бабников и бунтарей

Героини нашего материала смогли изменить своих мужчин

Cosmopolitan
Зима, которой не было: как подготовить автомобиль к тёплому сезону Зима, которой не было: как подготовить автомобиль к тёплому сезону

Автомобиль требует внимания в преддверие весны и тем более лета

Популярная механика
Как Китай пытается выяснить реальные масштабы пандемии Как Китай пытается выяснить реальные масштабы пандемии

Власти Китая разворачивают новую программу тестирования

Forbes
Женское правое дело Женское правое дело

Михаил Трофименков о героине сериала «Миссис Америка» Филлис Шлэфли и ее борьбе

Weekend
Ключевые фигуры войны Ключевые фигуры войны

Вторая часть ответов на вопросы о главных действующих лицах Второй мировой войны

Дилетант
Правила удаленки: как эффективно работать и отдыхать в самоизоляции Правила удаленки: как эффективно работать и отдыхать в самоизоляции

Как найти золотую середину между деловой активностью и личным временем

РБК
12 недооцененных комедий, которые ты скорее всего не видел 12 недооцененных комедий, которые ты скорее всего не видел

MAXIM не гарантирует, что эти комедии изменят твою жизнь и надорвут твой живот

Maxim
Идеальный мир: почему Земля - не самое лучшее место для жизни Идеальный мир: почему Земля - не самое лучшее место для жизни

«Суперобитаемые» планеты подходят для жизни намного лучше, чем наша родная Земля

Популярная механика
Цифры Цифры

Занимательные факты в цифрах

Naked Science
«Такого никогда не было»: что означает отрицательная цена на американскую нефть «Такого никогда не было»: что означает отрицательная цена на американскую нефть

Впервые в истории цены на нефть марки WTI стали отрицательными

Forbes
Силы добра. Можно ли преуспеть в неспокойные времена Силы добра. Можно ли преуспеть в неспокойные времена

Руководители НКО дают несколько важных уроков преуспевания в неспокойные времена

Forbes
До свидания, мальчики До свидания, мальчики

В Лондоне на выставке фотографий Сесила Битона показывают золотую молодежь

Tatler
«Это временно»: стоит ли вкладываться в комфорт, зная, что он ненадолго? «Это временно»: стоит ли вкладываться в комфорт, зная, что он ненадолго?

Стоит ли прилагать усилия для обустройства временного жилища

Psychologies
10 ужасных фильмов, которые не стыдно любить 10 ужасных фильмов, которые не стыдно любить

Эти фильмы провалились в прокате, но на самом деле это чудесные ленты

Maxim
Хроника чернобыльской катастрофы — в монументальном труде Адама Хиггинботама. Публикуем фрагмент книги Хроника чернобыльской катастрофы — в монументальном труде Адама Хиггинботама. Публикуем фрагмент книги

Фрагмент книги «Чернобыль. История катастрофы»

Esquire
Почему ребенок занимается самоповреждением и как ему помочь Почему ребенок занимается самоповреждением и как ему помочь

Почему некоторые подростки наносят себе порезы

Psychologies
Техника для гипноза, галлюцинаций и сна: что такое Техника для гипноза, галлюцинаций и сна: что такое

Для чего нужны мозговые машины и опасны ли они

Популярная механика
Почему Победа? Почему Победа?

В празднике Победы многие россияне нашли моральные основы своего существования

Эксперт
Открыть в приложении