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
10 редких пород собак, о которых вы не знали 10 редких пород собак, о которых вы не знали

Ищете нового друга экзотической породы?

Cosmopolitan
Гроздья репы Гроздья репы

О том, как жили наши предки сто пятьдесят лет назад

Maxim
Четыре типа сотрудников, которые убивают компании Четыре типа сотрудников, которые убивают компании

Как отделить нужных сотрудников от вредных

Forbes
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета

Каково это — на целый день остаться без гаджетов, но со своими близкими

СНОБ
Я не знаю, кто я: как найти дорогу обратно к себе Я не знаю, кто я: как найти дорогу обратно к себе

Как бы вы себя охарактеризовали, если исключить из описания перечень ролей

Psychologies
«Карты смысла. Архитектура верования» «Карты смысла. Архитектура верования»

Как изучение функций мозга может помочь разобраться в теориях познания

N+1
Тренировка каннабиноидами повысила чувствительность к кокаину у крыс-подростков Тренировка каннабиноидами повысила чувствительность к кокаину у крыс-подростков

Такой опыт приводит к масштабным биохимическим изменениям в мозге

N+1
Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей

Две основные цели воспитания — свобода и благополучие

Psychologies
Кабаны начали вытеснять других животных из зоны отчуждения Фукусимы Кабаны начали вытеснять других животных из зоны отчуждения Фукусимы

Резко возросшее поголовье кабанов угрожает другим видам животных

N+1
Лед и пламя: кто придумал дизельный двигатель Лед и пламя: кто придумал дизельный двигатель

История изобретения дизельного двигателя

Популярная механика
Последствия Холодной Войны помогли установить возраст китовых акул Последствия Холодной Войны помогли установить возраст китовых акул

Ученые опробовали радиоуглеродный метод для определения возраста у китовых акул

N+1
Порознь, но вместе: как пережить изоляцию, не теряя связи с другими Порознь, но вместе: как пережить изоляцию, не теряя связи с другими

Вирус вынуждает нас изолироваться. Но человеку необходимо общение с другими

Psychologies
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
«Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже «Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже

Галуст Гюльбенкян скупал полотна из коллекции Эрмитажа

Forbes
Как приготовить шампиньоны на мангале: лучшие рецепты грибного шашлыка Как приготовить шампиньоны на мангале: лучшие рецепты грибного шашлыка

Шампиньоны на мангале или гриле — одна из самых шикарных закусок

Playboy
Синдром пустого гнезда: как отпустить детей родителям-одиночкам Синдром пустого гнезда: как отпустить детей родителям-одиночкам

Когда повзрослевшие дети покидают дом, жизнь родителей резко меняется

Psychologies
Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов

Мировая экономика взяла курс на высокую инфляцию

Forbes
Богаче Виндзоров: самые интересные факты о князе Монако и его семье Богаче Виндзоров: самые интересные факты о князе Монако и его семье

Что мы знаем о королевской семье Гримальди

Cosmopolitan
Главные по тарелочкам: как американцы Главные по тарелочкам: как американцы

Что стоит за новостями с заголовками «Пентагон признал существование НЛО»?

Популярная механика
Опасная игра Степана Вареникова. 10 детективных загадок Опасная игра Степана Вареникова. 10 детективных загадок

Криминальные задачи

Maxim
Война, родившая джип Война, родившая джип

Наибольшее число типов армейского автотранспорта породила Вторая мировая война

Популярная механика
10 редчайших моделей АвтоВАЗа 10 редчайших моделей АвтоВАЗа

Об этих моделях АвтоВАЗа вы могли даже и не знать

Популярная механика
Прикованные к земле: вторая жизнь самолетов и вертолетов Прикованные к земле: вторая жизнь самолетов и вертолетов

Самые интересные самолеты и вертолеты, вышедшие на пенсию

Популярная механика

Актриса Эмбер Херд скандально известна как бывшая жена Джонни Деппа

Cosmopolitan
Краткая история музыки: почему нам нравятся эти звуки Краткая история музыки: почему нам нравятся эти звуки

Поиск оптимального музыкального звукоряда схож с поиском идеального календаря

Популярная механика
Жертвы обвала: шесть российских бизнесменов, которые покинули рейтинг Forbes в 2020 году Жертвы обвала: шесть российских бизнесменов, которые покинули рейтинг Forbes в 2020 году

Обвал на финансовых рынках отразился на участниках списка Forbes

Forbes
«Вирус загнал нас в подвал, как героев фильма «Паразиты»: женщины о том, как делать кино в разгар эпидемии «Вирус загнал нас в подвал, как героев фильма «Паразиты»: женщины о том, как делать кино в разгар эпидемии

Пандемия не смогла остановить творчество этих женщин

Forbes
«Уже ничто не поможет»: почему во время пандемии менеджеры стали работать с 8 утра до 12 ночи «Уже ничто не поможет»: почему во время пандемии менеджеры стали работать с 8 утра до 12 ночи

В ситуации мировой пандемии особенно сильное давление испытывают менеджеры

Forbes
Открыть в приложении