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
И корабль плывёт И корабль плывёт

Стефано де Виво о новых проектах и перспективах

Robb Report
Нетихие планеры Нетихие планеры

Самовзлетные планеры, разработанные в пензенском КБ «Авиастроитель»

Популярная механика
Клуни, Аффлек или Бэйл: кто из актеров сыграл Бэтмена лучше всех Клуни, Аффлек или Бэйл: кто из актеров сыграл Бэтмена лучше всех

Роль Бэтмена в кино - одна из самых престижных, особенно сейчас

Cosmopolitan
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Охотники за привилегиями Охотники за привилегиями

Василий Степанов об «Охоте» Крейга Зобела

Weekend
Smart ЗОЖ: Мой путь к здоровью Smart ЗОЖ: Мой путь к здоровью

Алёна Мурлаева рассказывает свою историю болезни и создания системы питания

Домашний Очаг
Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела

Когда-то нынешние рудименты человеческого организма помогали нашим предкам

Популярная механика
С чем пьют ликер бейлиз? 5 лучших сочетаний для уютного вечера или романтичного свидания С чем пьют ликер бейлиз? 5 лучших сочетаний для уютного вечера или романтичного свидания

Нежный и при этом игривый

Playboy
Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку

Проверьте, нет ли у вас этих смертельно опасных привычек

Cosmopolitan
Взрывной характер: чем опасен вулкан Кракатау Взрывной характер: чем опасен вулкан Кракатау

Индонезийские острова Ява и Суматра разделяет Зондский пролив

Популярная механика
Разум и чувства Разум и чувства

Дмитрий Лысенков о театре, семье и сочетании несочетаемого в характере

OK!
Здоровье Здоровье

Гениальные врачи встречаются не только в сериалах

Maxim
Благо или проклятие. Как выбраться из ловушки трудоголизма и найти баланс в жизни Благо или проклятие. Как выбраться из ловушки трудоголизма и найти баланс в жизни

Что такое трудоголизм, когда он приводит к выгоранию или проблемам с психикой

Forbes
Трубка мира Трубка мира

Автор «Сталингулаг» объясняет, как гаджеты могут создать проблемы

Esquire
«У меня много задач» «У меня много задач»

С Эмином Агаларовым мы обсудили проблемы индустрии развлечений в новых реалиях

OK!
Renault Duster, Suzuki Jimny, UAZ Patriot: кто кого? Renault Duster, Suzuki Jimny, UAZ Patriot: кто кого?

Есть мнение, что настоящие внедорожники больше не нужны

РБК
«Полный хаос». Автор «И повсюду тлеют пожары» Селеста Инг — об эпидемии и сериале с Риз Уизерспун «Полный хаос». Автор «И повсюду тлеют пожары» Селеста Инг — об эпидемии и сериале с Риз Уизерспун

Писательница Селеста Инг об экранизации своей книги и дебюте в кино

Forbes
Держи в норме: 7 способов, как сохранить сахар в крови на здоровом уровне Держи в норме: 7 способов, как сохранить сахар в крови на здоровом уровне

Повышение сахара в крови — очень плохой знак!

Cosmopolitan
«Пришлось нанимать армию курьеров»: как сервисы доставки еды справляются с ажиотажным спросом на карантине «Пришлось нанимать армию курьеров»: как сервисы доставки еды справляются с ажиотажным спросом на карантине

Карантин привел к росту спроса на доставку продуктов и готовой еды

Forbes
«Это иллюзия, что доставка может спасти»: почему рестораны в кризис полностью останавливают работу «Это иллюзия, что доставка может спасти»: почему рестораны в кризис полностью останавливают работу

Владельцы ресторанов и других заведений рассказали, как переживают «заморозку»

VC.RU
Ковбой заходит в БАР Ковбой заходит в БАР

Светский репортер Ариан Романовский нашел у себя модную болезнь — БАР

Tatler
Осторожно, хрупкий груз: самый обидчивый знак зодиака - кто он? Осторожно, хрупкий груз: самый обидчивый знак зодиака - кто он?

Кому из знаков зодиака лучше даже случайно не наступать на хвост

Cosmopolitan
11 лучших фантастических фильмов, которые ты мог пропустить в первой половине 2020 11 лучших фантастических фильмов, которые ты мог пропустить в первой половине 2020

Новинки кино из народных жанров — хорроры, сай-фай, фэнтези

Maxim
Можно ли ходить в баню при простуде: отвечаем на главный вопрос всех времен и народов Можно ли ходить в баню при простуде: отвечаем на главный вопрос всех времен и народов

Разбираемся во всех тонкостях банного дела

Playboy
«Бьет — значит бьет, а не любит»: какие уроки всем нам нужно извлечь из скандала с Региной Тодоренко «Бьет — значит бьет, а не любит»: какие уроки всем нам нужно извлечь из скандала с Региной Тодоренко

Регина Тодоренко заявила, что женщины сами провоцируют насилие

Esquire
«Мы предлагаем бизнесу онлайн-тимбилдинги just for fun». Руководители театров о том, как переживают карантин «Мы предлагаем бизнесу онлайн-тимбилдинги just for fun». Руководители театров о том, как переживают карантин

Что предпринимают директоры театров для спасения индустрии

Forbes
Онлайн-протесты — проявление кризиса коммуникации Онлайн-протесты — проявление кризиса коммуникации

С чем связан рост протестной активности, рассуждает политолог Дмитрий Орешкин

СНОБ
6 главных мифов об алкоголе 6 главных мифов об алкоголе

Где находится грань между алкоголизмом и желанием выпить после напряженного дня?

Популярная механика
Лучшие книги по мотивации: топ-16 для тех, кого интересует саморазвитие Лучшие книги по мотивации: топ-16 для тех, кого интересует саморазвитие

Чтение, которое вдохновляет

Playboy
Открыть в приложении