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
11 фильмов с потрясающей атмосферой, способных заменить путешествие 11 фильмов с потрясающей атмосферой, способных заменить путешествие

Эти фильмы буквально созданы для того, чтобы окунуться в атмосферу других стран

Esquire
Полуподводный флот Полуподводный флот

Полупогружные транспортные суда: новое для российского судостроения направление

ТехИнсайдер
Как определить состояние здоровья по ступням Как определить состояние здоровья по ступням

Сейчас самое время обратить внимание на состояние своего здоровья

Популярная механика
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Таламус поучаствовал в принятии вероятностных решений Таламус поучаствовал в принятии вероятностных решений

Ученые выяснили, как определяется принятие вероятностных решений

N+1
100 дней правительства Мишустина: невиданный кризис и шанс на построение новой экономики 100 дней правительства Мишустина: невиданный кризис и шанс на построение новой экономики

Новый кабинет министров России проработал 100 дней

Forbes
Любовь Лолиты Любовь Лолиты

Лолита Милявская нашла нового мужчину и по-прежнему не собирается притворяться

Домашний Очаг
Угрожал разводом и поднимал руку: через что прошла Муцениеце в браке с Прилучным Угрожал разводом и поднимал руку: через что прошла Муцениеце в браке с Прилучным

Через какие сложности Агате Муцениеце с мужем пришлось пройти за годы брака

Cosmopolitan
От первого голоса От первого голоса

Елена Стафьева о фильме, где Мартин Марджела говорит о себе сам

Weekend
Как парижские рестораны переживают кризис: 4 истории французских шефов Как парижские рестораны переживают кризис: 4 истории французских шефов

Как владельцы ресторанов во Франции справляются с кризисом

Esquire
Имитация науки Хьюнко Ли Имитация науки Хьюнко Ли

Корейскому художнику Хьюнко Ли отчаянно хочется быть хоть кем-нибудь, кроме себя

Популярная механика
Работа по удаленке Работа по удаленке

Мы собрали самые актуальные вопросы про удаление волос в 2020 году

Glamour
Как за четыре года сделать из обычного постсоветского города мечту Ильи Варламова? Как за четыре года сделать из обычного постсоветского города мечту Ильи Варламова?

Из Гатчины поступает подозрительно много хороших урбанистических новостей

Собака.ru
Самоизоляция как путь к себе: чему нас учат отшельники Самоизоляция как путь к себе: чему нас учат отшельники

Люди, добровольно оставившие общество и жившие в полной изоляции, — кто они?

Psychologies
Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики Лучшая классическая фантастика ко Дню космонавтики

Самые значимые и культовые романы, посвященные приключениям в глубоком космосе

Популярная механика
Печать с умом: как сэкономить на оригинальных картриджах Печать с умом: как сэкономить на оригинальных картриджах

Эксперты о картриджах для принтеров

Популярная механика
Климатические изменения нарушили природную эмиссию метана Климатические изменения нарушили природную эмиссию метана

Эмиссия метана болотами может увеличиться на 80 процентов к концу XXI века

N+1
Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц

Валютные вклады населения в Сбербанке в пересчете на доллары сократились

Forbes
«Изрядно пощипанные, но не побежденные»: как крупные автодилеры выживают в условиях кризиса «Изрядно пощипанные, но не побежденные»: как крупные автодилеры выживают в условиях кризиса

Как долго автодилеры продержатся в замороженном состоянии

Forbes
Магнитные наночастицы отрегулировали работу надпочечников крыс Магнитные наночастицы отрегулировали работу надпочечников крыс

Через термочувствительные каналы

N+1
Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке

Удастся ли вырваться из замкнутого круга обвалов цен на нефтяном рынке

Forbes
Самоизоляция Путина. Куда делся президент после послания к нации Самоизоляция Путина. Куда делся президент после послания к нации

Обеспечение граждан всем необходимым в условиях карантина затруднительно

СНОБ
Как управлять удаленной командой: 9 советов от Давида Яна Как управлять удаленной командой: 9 советов от Давида Яна

Как не растерять в период кризиса человеческий капитал — главный актив бизнеса?

Forbes
10 ужасных фильмов, которые не стыдно любить 10 ужасных фильмов, которые не стыдно любить

Эти фильмы провалились в прокате, но на самом деле это чудесные ленты

Maxim
Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев Куда подевались миллионы лет истории: тайны геологических слоев

В скальных образованиях отсутствуют миллионы лет истории Земли

Популярная механика
Как спасти кожу рук после использования санитайзеров Как спасти кожу рук после использования санитайзеров

Как помочь коже рук оставаться мягкой и здоровой

Psychologies
Манифест нежности Манифест нежности

Ксения Рождественская о книге «Расторгуев» и ее герое

Weekend
Длинный и одинокий: почему у всех нас растет такой волос в одном и том же месте и не опасно ли это Длинный и одинокий: почему у всех нас растет такой волос в одном и том же месте и не опасно ли это

Почему появляются одиночные волоски в неожиданных местах?

Playboy
#пронауку: как время приема пищи влияет на здоровье и вес #пронауку: как время приема пищи влияет на здоровье и вес

Диетологи советуют тщательно изучать состав продуктов

РБК
Открыть в приложении