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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Все мужчины «старшей сестры». Кого любила актриса Оксана Акиньшина Все мужчины «старшей сестры». Кого любила актриса Оксана Акиньшина

После киноленты «Сестры» 13-летняя девочка проснулась знаменитой

Cosmopolitan
Кто я? Кто я?

Кто ты такой? Вопрос, который мы задаем себе в течение жизни

Psychologies
Найти опору в трудные времена: 5 буддийских истин от далай-ламы Найти опору в трудные времена: 5 буддийских истин от далай-ламы

Обращаемся к принципам буддийской философии, чтобы обрести равновесие

Psychologies
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
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
Наследницей якобы заболевшего Ким Чен Ына называют его сестру Ким Ё Чжон. Что о ней известно Наследницей якобы заболевшего Ким Чен Ына называют его сестру Ким Ё Чжон. Что о ней известно

В случае кончины Ким Чен Ына власть перейдет к его младшей сестре

Maxim
Писатель Алексей Поляринов — об инженерном подходе к книгам, пользе инстаграма и писательстве как терапии Писатель Алексей Поляринов — об инженерном подходе к книгам, пользе инстаграма и писательстве как терапии

Алексей Поляринов: как литература помогает ему справляться с нервозностью

Esquire
Фильмы про приключения и путешествия: 19 лучших картин для тех, кто заскучал дома Фильмы про приключения и путешествия: 19 лучших картин для тех, кто заскучал дома

Готов отправиться в путь вместе с интересными героями?

Playboy
Как улучшить качество сна Как улучшить качество сна

10 советов, которые помогут высыпаться каждый день

GQ
Александр Молочников: «Я почти не огорчаюсь из-за актерских неудач» Александр Молочников: «Я почти не огорчаюсь из-за актерских неудач»

Интервью с актером Александром Молочниковым

Grazia
Клинт Иствуд знает, как одеваться на карантине Клинт Иствуд знает, как одеваться на карантине

Несколько образов из архивов Клинта Иствуда

GQ
Развитие дорожной сети Азии стало главной угрозой для тигров Развитие дорожной сети Азии стало главной угрозой для тигров

К 2050 году численность тигров упадет на 20 процентов

N+1
8 очень коротких сериалов с эпизодами до 20 минут 8 очень коротких сериалов с эпизодами до 20 минут

Некоторые эпизоды этих сериалов можно посмотреть, пока варится паста

Esquire
Гены выживших видов не дали достоверной информации о вымираниях прошлого Гены выживших видов не дали достоверной информации о вымираниях прошлого

Способ определять скорость появления новых видов и вымирания старых

N+1
«Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни» «Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни»

Книга британского кардиохирурга и популяризатора науки Самера Нашефа

N+1
«Твиттер, как передозировка, может пошатнуть ваше психическое здоровье» «Твиттер, как передозировка, может пошатнуть ваше психическое здоровье»

Пора разобраться, кто тут главный: вы или ваш смартфон

GQ
Дети стали старше Дети стали старше

Принцесса Диснея Зендая повзрослела и сыграла в модном сериале о наркоманке

Tatler
Одна на всех Одна на всех

Женщины на войне — тема отдельная и не менее тяжелая, чем сама война

Добрые советы
«Надо иметь ясную голову и немножко железных яиц»: антикризисные советы психолога Михаила Лабковского «Надо иметь ясную голову и немножко железных яиц»: антикризисные советы психолога Михаила Лабковского

Разговор с одним из самых известных психологов в России

Forbes
От холеры до «испанки». Как в России боролись с эпидемиями От холеры до «испанки». Как в России боролись с эпидемиями

Россия уже не раз сталкивалась с эпидемиями — страну атаковали холера

СНОБ
Ешь, смотри, плыви Ешь, смотри, плыви

В Бильбао полезно ехать тем, кто обожает вкусную еду и современное искусство

Cosmopolitan
Как получить чек от миллиардера? Стартапы, в которые вложились участники списка Forbes Как получить чек от миллиардера? Стартапы, в которые вложились участники списка Forbes

Каждый начинающий предприниматель мечтает получить бизнесмена в наставники

Forbes
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
Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков

Бесплатные занятия для детей и подростков на любой вкус

Forbes
Выйти на воздух Выйти на воздух

Фитнес на улице – это самое модное увлечение тёплого сезона

Здоровье
Павел Волчков: «Ваш холодильник будет заказывать вам еду по вашему индивидуальному графику питания» Павел Волчков: «Ваш холодильник будет заказывать вам еду по вашему индивидуальному графику питания»

Человек-генетик о том, что будущее – в персонализации всего

Maxim
«Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими «Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими

Подборка архивных фотографий людей русскоязычного интернета из 1990-х и 2000-х

VC.RU
Как подорожал бензин за 20 лет. Сравнение цен Как подорожал бензин за 20 лет. Сравнение цен

От 7 до 46 рублей за литр — как и почему росла стоимость бензина

РБК
Карантин наедине с нарциссом: как это пережить Карантин наедине с нарциссом: как это пережить

Вынужденная самоизоляция оказалась непростым испытанием для многих семей

Psychologies
Открыть в приложении