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
Мозговой имплант вернул парализованному человеку осязание Мозговой имплант вернул парализованному человеку осязание

Десять лет назад Ян Буркхарт во время дайвинга повредил спинной мозг

Популярная механика
Как правильно организовать рабочее место Как правильно организовать рабочее место

Правильная организация рабочего места повышает продуктивность

Cosmopolitan
T-клетки указали на болезнь Паркинсона до появления симптомов T-клетки указали на болезнь Паркинсона до появления симптомов

T-клетки могут стать маркером развития болезни Паркинсона до появления симптомов

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
Небесная реанимация: летающая скорая помощь Атаманова Небесная реанимация: летающая скорая помощь Атаманова

О проектах российской компании Hoversurf наш журнал рассказывал не раз

Популярная механика
Жизнь без купюр Жизнь без купюр

Уже завтра получать, копить и тратить деньги люди будут совершенно по‑новому

GQ
Домашняя работа Домашняя работа

Алексей Воробьёв рассказал, как он переживает пандемию в Америке

OK!
9 мифов об Альберте Эйнштейне 9 мифов об Альберте Эйнштейне

Правда и мифы о создателе теории относительности

Вокруг света
10 самых недооцененных фантастических фильмов последних 10 лет 10 самых недооцененных фантастических фильмов последних 10 лет

Пришельцы, постапокалипсис, война, катастрофы!

Maxim
На страже ее величества На страже ее величества

Вот уже двадцать пять лет Анджела Келли отвечает за гардероб английской королевы

Караван историй
Робот с ИИ научит детей эмоциям и поможет в социализации Робот с ИИ научит детей эмоциям и поможет в социализации

Как современные технологии помогают в области педагогики

Популярная механика
Николя Барро: Любовные письма с Монмартра Николя Барро: Любовные письма с Монмартра

Смерть жены выбивает молодого писателя Жюльена Азуле из колеи

СНОБ
Чем полезен рыбий жир для школьника? Чем полезен рыбий жир для школьника?

Как помочь ребенку пережить трудный конец года?

Cosmopolitan
«Если учитель сейчас выступает в роли “говорящей головы”, значит, он и раньше ею был». Руководители школ о дистанционном обучении «Если учитель сейчас выступает в роли “говорящей головы”, значит, он и раньше ею был». Руководители школ о дистанционном обучении

Как школы адаптируются к новым условиям: дискуссия

СНОБ
12 сериалов для тех, кто не хочет ничего смотреть 12 сериалов для тех, кто не хочет ничего смотреть

Эти 12 сериальных подкастов можно и нужно просто слушать

Weekend
Золото Калифорнии Золото Калифорнии

Креативный директор марки Agolde Эрин Миэн знает толк в винтаже

Vogue
Чувство ответственности за депрессию мамы вызывает у детей тревогу Чувство ответственности за депрессию мамы вызывает у детей тревогу

Дети часто винят себя в разводах родителей, болезнях близких и прочих проблемах

Psychologies
Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары

Из-за эпидемии многим предприятиям пришлось перестроить свой бизнес

Forbes
Герои дня Герои дня

Врачи, медсестры, студенты-волонтеры – вот настоящие герои нашего времени

Grazia
Возвращение к налогам в 102%: куда заведет планету господдержка экономик Возвращение к налогам в 102%: куда заведет планету господдержка экономик

Мир быстро движется туда, где не будет свободного определения цен

Forbes
Превратиться в единорога. Зачем Walmart, Whole Foods и Сбербанк идут по пути стартапов Превратиться в единорога. Зачем Walmart, Whole Foods и Сбербанк идут по пути стартапов

Почему крупным компаниям «носорогам» важно перенять опыт «единорогов»

Forbes
Гречишники Гречишники

Еда с Еленой Чекаловой

Weekend
Чисто по-женски Чисто по-женски

Отвечаем на самые распространенные вопросы, которые волнуют всех женщин

Лиза
«Я не хочу превращаться в старого брюзгу» «Я не хочу превращаться в старого брюзгу»

Евгений Маргулис о современных трендах и о том, как не стареть душой

OK!
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
Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии

Сейчас все зависит от способности не паниковать и не расслабляться

Forbes
Оптомеханический резонатор измерил частоту колебаний одной бактерии Оптомеханический резонатор измерил частоту колебаний одной бактерии

Бактерия совершает в основном изгибовые и сфероидальные колебания

N+1
Кортизоловое старение шимпанзе оказалось похожим на человеческое Кортизоловое старение шимпанзе оказалось похожим на человеческое

С возрастом у шимпанзе повышается уровень стрессового гормона кортизола

N+1
10 мифов о Ларсе фон Триере 10 мифов о Ларсе фон Триере

Какие из многочисленных мифов о Ларсе фон Триере правдивы

Esquire
Открыть в приложении