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
Виражи судьбы Виражи судьбы

О судьбе Владимира Киселёва — парадоксальной, динамичной, успешной

OK!
Фредди Крюгер и клоун из «Оно»: как выглядят актеры из ужастиков в жизни Фредди Крюгер и клоун из «Оно»: как выглядят актеры из ужастиков в жизни

Под маской кровожадных монстров обычно скрываются очень симпатичные люди

Cosmopolitan
Любовь до гроба: последние возлюбленные жестоко убитых политиков – кто они Любовь до гроба: последние возлюбленные жестоко убитых политиков – кто они

После громких убийств политиков, удар на себя принимали их жены и подруги

Cosmopolitan
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
9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР 9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР

Всегда сложно выбрать однозначно лучший автомобиль

Maxim
Ровные, белые, свои Ровные, белые, свои

Зубы — конечно, самая крепкая кость в нашем организме, но иногда ломаются и они

Добрые советы
Шоу должно продолжаться Шоу должно продолжаться

Самые интересные премьеры Женевского автосалона

Популярная механика
«Сын играет на саксофоне. Это стресс для всей семьи». Как родители из разных стран проводят время в самоизоляции с детьми «Сын играет на саксофоне. Это стресс для всей семьи». Как родители из разных стран проводят время в самоизоляции с детьми

Как оставаться хорошими родителями в режиме самоизоляции?

СНОБ
Посидеть в своем углу: как и зачем нам нужно отдыхать от близких в условиях изоляции Посидеть в своем углу: как и зачем нам нужно отдыхать от близких в условиях изоляции

Находиться на карантине вместе с близкими — это и удовольствие, и испытание

Psychologies
Тени прошлого: когда старые травмы напоминают о себе Тени прошлого: когда старые травмы напоминают о себе

Происходит что-то болезненное, и вас словно отбрасывает назад

Psychologies
Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене» Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене»

Александр Малой о том, с какой стати считает стендаперов лучшими людьми на земле

Esquire
Переходный период Переходный период

Философ Александр Нечаев: как получилось, что миропорядок пришел в беспорядок

Esquire
«Мы потеряли до 70% выручки»: как за неделю перевести крупнейший гастрономический фестиваль в онлайн «Мы потеряли до 70% выручки»: как за неделю перевести крупнейший гастрономический фестиваль в онлайн

Как выглядит фестиваль еды на удаленке и что поможет пережить любой кризис

Forbes
Изменение климата оказалось выгодным для насекомых-вредителей Изменение климата оказалось выгодным для насекомых-вредителей

Потепление приближает средние температуры к оптимальным для насекомых

N+1
Бизнес уходит в цифру. Как новый закон поможет российским предпринимателям выжить в условиях пандемии Бизнес уходит в цифру. Как новый закон поможет российским предпринимателям выжить в условиях пандемии

Закон о блокчейнах будет инструментом для выживания малого и среднего бизнеса

СНОБ
Физики наладили 30-метровую линию квантовой связи в турбулентных потоках воды Физики наладили 30-метровую линию квантовой связи в турбулентных потоках воды

По оценке физиков максимум распространения информации под водой - 80 метров

N+1
«Ненавижу машины, которые напоминают мне Брежнева», и другие незабвенные цитаты Джереми Кларксона «Ненавижу машины, которые напоминают мне Брежнева», и другие незабвенные цитаты Джереми Кларксона

Джереми Кларксон о любви и ненависти к автомобилям и людям

Maxim
Пример для подражания: Динара Сафина Пример для подражания: Динара Сафина

Динара Сафина о токсичных отношениях и о том, к чему приводят ограничения

Cosmopolitan
Страна троечников. Как избавиться от вечной нехватки денег и обрести финансовую свободу Страна троечников. Как избавиться от вечной нехватки денег и обрести финансовую свободу

Отрывок из книги «Деньги делают деньги» с реальными примерами и рекомендациями

Forbes
Правила жизни Мика Джаггера Правила жизни Мика Джаггера

Правила жизни музыканта Мика Джаггера

Esquire
Охотники за привилегиями Охотники за привилегиями

Василий Степанов об «Охоте» Крейга Зобела

Weekend
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
Цивилизация Цивилизация

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

Вокруг света
Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги

Фрагмент книги, посвященный работе над картиной «Унесенные призраками»

Esquire
Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня

Как экологические тренды развиваются в других странах и что происходит в России

Forbes
«Выживание — дело добровольное»: бизнесмен Сергей Рыжиков о новой бизнес-культуре после кризиса «Выживание — дело добровольное»: бизнесмен Сергей Рыжиков о новой бизнес-культуре после кризиса

Сооснователь «Битрикс»: выигрывает ли его бизнес от кризиса

Forbes
Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов

Действительно ли растительное молоко полезно для организма?

Cosmopolitan
«Мир разрушит то, что будет после вируса»: миллионеры построили шикарные бункеры на случай массовых беспорядков «Мир разрушит то, что будет после вируса»: миллионеры построили шикарные бункеры на случай массовых беспорядков

Состоятельные люди готовятся к тому, чтобы спуститься в свои подземные бункеры

Forbes
5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете 5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете

Найдите другие способы расслабиться в самоизоляции, Netflix подождет

GQ
Открыть в приложении