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
История одной песни: «Stayin' Alive» трио Bee Gees История одной песни: «Stayin' Alive» трио Bee Gees

Хит, который дал старт моде на песни про выживание. А также стал символом диско

Maxim
Ее светлость Ее светлость

Эрика проделала длинный путь из закарпатской деревушки до этой волнующей обложки

Maxim
Форму и ускорение межзвездного астероида Оумуамуа объяснили особенностями происхождения Форму и ускорение межзвездного астероида Оумуамуа объяснили особенностями происхождения

Особенности межзвездного астероида Оумуамуа объясняются его происхождением

N+1
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Клетки человека научили встраивать в белки неканонические аминокислоты Клетки человека научили встраивать в белки неканонические аминокислоты

Эти модифицированные клетки выжили и дали потомство в организме мышей

N+1
Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности

Увеличение мощности двигателя может обернуться рядом проблем

РБК
«Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни» «Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни»

Книга британского кардиохирурга и популяризатора науки Самера Нашефа

N+1
Далекие галактические кластеры опровергли теорию “кекса с изюмом” Далекие галактические кластеры опровергли теорию “кекса с изюмом”

Скорость расширения Вселенной разнится от места к месту

Популярная механика
Антивирус: как укрепить психологический иммунитет Антивирус: как укрепить психологический иммунитет

Пандемия повлияла не только на наше здоровье, но и на экономику и образ мыслей

Psychologies
Стендап и свобода слова: что происходит с юмором в эпоху политкорректности и где проходит граница допустимого Стендап и свобода слова: что происходит с юмором в эпоху политкорректности и где проходит граница допустимого

«Долг любого комика — найти границу и перейти ее», — говорил Джордж Карлин

Esquire
Кто умнее - мужчины или женщины: отвечает наука Кто умнее - мужчины или женщины: отвечает наука

Научно доказанные факты об отличиях умственных способностей мужчин и женщин

Популярная механика
Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать

Что за воду возят на обиженных?

Cosmopolitan
Я знаю, что вы делали прошлым вечером... Я знаю, что вы делали прошлым вечером...

Наши читатели рассказывают, как проводят 24 часа в сутки в кругу семьи

Лиза
Каким получился сериал «Зулейха открывает глаза» Каким получился сериал «Зулейха открывает глаза»

Ярослав Забалуев посмотрел первые серии сериала «Зулейха открывает глаза»

РБК
Эмма Стоун, актриса Эмма Стоун, актриса

Эмма Стоун ходит в спортзал только когда её приглашают в новый проект

Худеем правильно
Кто такая Ким Ё Чжон? 10 фактов о сестре северокорейского диктатора и «пиар-королеве Пхеньяна» Кто такая Ким Ё Чжон? 10 фактов о сестре северокорейского диктатора и «пиар-королеве Пхеньяна»

Мы собрали 10 интересных фактов о Ким Ё Чжон

СНОБ
В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью

Изоляция страшна длят тех, кто заперт в квартире с партнером, склонным к насилию

Forbes
От Моргенштерна до Косторной: самые перспективные российские звезды до 30 лет От Моргенштерна до Косторной: самые перспективные российские звезды до 30 лет

30 самых перспективных россиян до 30 лет по версии Forbes

Forbes
Гигантская. Критические дни Бетельгейзе Гигантская. Критические дни Бетельгейзе

Разбираемся с причинами глубокого «обморока» Бетельгейзе

Наука и жизнь
Красота на карантине Красота на карантине

Правила ухода за волосами и ногтями на карантине

Худеем правильно
Дом на озере Дом на озере

Современный фахверк с уникальным авторским интерьером

SALON-Interior
Физика с разоблачением Физика с разоблачением

Опыты и фокусы: проверяем физику через 130 лет

Наука и жизнь
Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях

Почему рынок не верит в готовность Банка России снижать ставки

Forbes
Как выжить ипохондрику в разгар пандемии Как выжить ипохондрику в разгар пандемии

Как во время пандемии ипохондрики могут помочь сами себе и что делать их близким

Psychologies
“Изделие 279”: четырехгусеничный монстр для ядерной войны “Изделие 279”: четырехгусеничный монстр для ядерной войны

Один из загадочных проектов супертанка времен холодной войны

Популярная механика
Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона? Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона?

Каким получился фильм «Титаника» и в чем секрет успеха картины

Esquire
Легкая Мальборо Легкая Мальборо

Хьюго Викерс вспоминает его самую нелюбимую хозяйку — герцогиню Мальборо

Tatler
«Радость моя продолжалась недолго»: ответ бизнесмена Лебедева на статью бизнес-омбудсмена Титова «Радость моя продолжалась недолго»: ответ бизнесмена Лебедева на статью бизнес-омбудсмена Титова

Александр Лебедев откликнулся на статью Бориса Титова

Forbes
10 отличных фильмов об эпидемиях: от Швеции до Японии, от 1950-х до наших дней 10 отличных фильмов об эпидемиях: от Швеции до Японии, от 1950-х до наших дней

Какое кино об эпидемиях снимали в разных странах в разные эпохи

Esquire
Открыть в приложении