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
Дмитрий Прохоров: Пивоварение как искусство: между техрегламентом и творчеством Дмитрий Прохоров: Пивоварение как искусство: между техрегламентом и творчеством

Крафтовая революция раскрыла творческий потенциал пивоваров

СНОБ
Кортизол под контролем Кортизол под контролем

Как контролировать уровень главного гормона стресса – кортизола

Худеем правильно
Астрономы нашли самый близкий экстремально легкий белый карлик Астрономы нашли самый близкий экстремально легкий белый карлик

Астрономы подтвердили открытие самого близкого к Земле двойного белого карлика

N+1
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
Охотники за привилегиями Охотники за привилегиями

Василий Степанов об «Охоте» Крейга Зобела

Weekend
Секреты короля: 6 загадок жизни и смерти Майкла Джексона Секреты короля: 6 загадок жизни и смерти Майкла Джексона

Помимо огромной популярности Майкл Джексон оставил нам множество загадок

Cosmopolitan
10 мифов о Ларсе фон Триере 10 мифов о Ларсе фон Триере

Какие из многочисленных мифов о Ларсе фон Триере правдивы

Esquire
Высокое искусство Высокое искусство

Мультяшный голос Клары Румяновой был едва ли не главным поводом её огорчений

Cosmopolitan
Ты мой кумир! Ты мой кумир!

Вспоминаем, от кого мы сходили с ума в 1990-х годах

Лиза
Летучие мыши понизили голос ради бананов Летучие мыши понизили голос ради бананов

Летучие мыши продемонстрировали способность к звукоподражанию

N+1
Свинцовые прелести Свинцовые прелести

«Вокруг света» отправился на родину богемского хрусталя

Вокруг света
Курьер-бизнесмен: зачем предприниматель с оборотом в $4 млн развозит еду по московским квартирам Курьер-бизнесмен: зачем предприниматель с оборотом в $4 млн развозит еду по московским квартирам

Меня зовут Сергей Ночовный, мне 38 лет, и я курьер службы доставки «Яндекс.Еда»

Forbes
«Для вас карантин — это шок, а для нас это обычная жизнь». Эксперты об изоляции семей с аутичными детьми «Для вас карантин — это шок, а для нас это обычная жизнь». Эксперты об изоляции семей с аутичными детьми

Почему опыт особых семей сегодня актуален для всех

СНОБ
Бесполезные машины механика Ника Ремеджа: торжество абсурда Бесполезные машины механика Ника Ремеджа: торжество абсурда

Ржавые колеса, полиэтиленовые пакеты, стоптанная обувь – в дело идет все

Популярная механика
Время разомкнутых объятий Время разомкнутых объятий

Как переживается вынужденное уединение в разных странах мира

Огонёк
Как Миннесотский эксперимент по голоданию объясняет, почему мы скупаем гречку Как Миннесотский эксперимент по голоданию объясняет, почему мы скупаем гречку

Почему не нужно смеяться над теми, кто делает запасы

Maxim
«Резервов хватит на год-два»: почему не сработает сделка ОПЕК+ и чем это грозит России «Резервов хватит на год-два»: почему не сработает сделка ОПЕК+ и чем это грозит России

Страны ОПЕК+ договорились снизить добычу на 9,7 млн баррелей в сутки

Forbes
Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии

Бедная африканская страна пообещала высадиться на Луне раньше СССР и США

Популярная механика
Займитесь уборкой, пока у вас есть на это время Займитесь уборкой, пока у вас есть на это время

Неплохо вспомнить, где лежат моющие средства и швабра, и пустить их в ход

GQ
Эпохи в цифре: как музеи попали к нам на экраны Эпохи в цифре: как музеи попали к нам на экраны

На наших глазах формируется новая философия музейного дела

Популярная механика
Почему не стоит читать соцсети бывшего, если вы недавно расстались? Почему не стоит читать соцсети бывшего, если вы недавно расстались?

Социальные сети только мешают принять разрыв и отпустить прошлое

Psychologies
8 фильмов, в которых главные герои все время спали 8 фильмов, в которых главные герои все время спали

Несколько идей, как даже в царстве Морфея провести время увлекательно

GQ
Предметы интерьера для тех, кто любит спорт (или хочет делать вид) Предметы интерьера для тех, кто любит спорт (или хочет делать вид)

Внимание: после увиденного даже элитный фитнес-клуб покажется вам клоакой

GQ
Как ты себя чувствуешь Как ты себя чувствуешь

Как понять свое тело и разрешить себе получать удовольствие

Cosmopolitan
Коренной зуд Коренной зуд

Актриса Дакота Джонсон решила пустить корни в модернистском особняке XX века

AD
Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку

Парализованный пациент смог регулировать силу сжатия кисти

N+1
14 киноляпов из голливудских блокбастеров 14 киноляпов из голливудских блокбастеров

Ляпы в известных голливудских фильмах

Maxim
Межконтинентальная баллистическая ракета: как она устроена Межконтинентальная баллистическая ракета: как она устроена

Межконтинентальная баллистическая ракета – весьма впечатляющее творение человека

Популярная механика
Косметику нужно хранить в холодильнике? Отвечаем на важный бьюти-вопрос Косметику нужно хранить в холодильнике? Отвечаем на важный бьюти-вопрос

Бьюти-холодильник все чаще и чаще встречается в нашей ленте Instagram

Cosmopolitan
Открыть в приложении