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

Один из загадочных проектов супертанка времен холодной войны

Популярная механика
Как люди читают руками: история появления шрифта Брайля Как люди читают руками: история появления шрифта Брайля

Цепь событий, приведших к появлению шрифта Брайля

Популярная механика
Слава блогу! Слава блогу!

Grazia выбрала самые интересные тревел-блоги

Grazia
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Советские автомобили, который выпускали за границей Советские автомобили, который выпускали за границей

Все уже украдено у нас

Maxim
6 фильмов, основанных на реальных событиях 6 фильмов, основанных на реальных событиях

Жизнь — гораздо интереснее кино: все самые лучшие сюжеты взяты из реальности

Популярная механика
Цифровая диктатура: как компании превращают дистанционную работу в ад Цифровая диктатура: как компании превращают дистанционную работу в ад

Пандемия сделала необходимым перевод многих компаний на дистанционную работу

Forbes
Домашний офис Домашний офис

Плодотворно трудиться на удаленке способен не каждый

Лиза
«Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел «Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел

Существование артиллерийских снарядов с ядерной начинкой – широко известный факт

Популярная механика
Нефти ничто не поможет: куда заведет экономику падение цен на углеводороды Нефти ничто не поможет: куда заведет экономику падение цен на углеводороды

Цены на нефть в обозримой перспективе останутся низкими

Forbes
Обвал на 30-50%: что останется от российского авторынка к концу года Обвал на 30-50%: что останется от российского авторынка к концу года

PwC прогнозирует сокращение продаж новых легковых автомобилей в России

Forbes
«Отказ предоставлять каникулы по аренде — мародерство»: основатель сети «Тануки» о спасении от кризиса «Отказ предоставлять каникулы по аренде — мародерство»: основатель сети «Тануки» о спасении от кризиса

Как поддерживают бизнес в условиях пандемии в разных странах

Forbes
Секрет запястных желез кошачьих лемуров оказался с феромонами Секрет запястных желез кошачьих лемуров оказался с феромонами

Ученые обнаружили три альдегида, которые привлекают самок кошачьих лемуров

N+1
Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски

Маски и по сей день вдохновляют художников, дизайнеров и скульпторов

Esquire
Письма из холлерной Москвы 1830-го: эпидемия глазами очевидца Письма из холлерной Москвы 1830-го: эпидемия глазами очевидца

Переписка братьев, которую они вели в «холерные месяцы» 1830-го года

Maxim
Дважды знакомы Дважды знакомы

Artik & Asti превратились в главных хитмейкеров наших дней

Glamour
Прокладка от пота, дезодорант от мозолей и другие лайфхаки по уходу за обувью Прокладка от пота, дезодорант от мозолей и другие лайфхаки по уходу за обувью

Не нужно страдать от мозолей или пытаться вывести пот чудо-средствами

Cosmopolitan
Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов

Фрагмент роман «Нормальные люди» ирландки Салли Руни

Esquire
Багажник на несколько дней задержал колонизацию трупа мясными мухами Багажник на несколько дней задержал колонизацию трупа мясными мухами

Эта информация поможет криминалистам точнее устанавливать дату смерти жертв

N+1
9 идей, чтобы уцелеть в самоизоляции 9 идей, чтобы уцелеть в самоизоляции

Как уменьшить страдание из-за разорванных социальных связей

Psychologies
«Агенты перемен». Как Cartier Women's Initiative объединяет женщин, которые способны изменить мир «Агенты перемен». Как Cartier Women's Initiative объединяет женщин, которые способны изменить мир

Уинджи Сампайо о том, что объединяет лучших предпринимательниц со всего света

Forbes
Как сделать промзону городом Как сделать промзону городом

Григорий Ревзин о городе будущего

Weekend
«Что ты сделала, чтобы он тебя не бил?», или Почему женщины опять виноваты «Что ты сделала, чтобы он тебя не бил?», или Почему женщины опять виноваты

В последние дни русскоязычный интернет сотрясает крупный скандал

Psychologies
#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
Звезда «Мальчишника в Вегасе» Эд Хелмс — о великом сериале «Сайнфелд», который помогает ему справиться со стрессом на карантине Звезда «Мальчишника в Вегасе» Эд Хелмс — о великом сериале «Сайнфелд», который помогает ему справиться со стрессом на карантине

«Сайнфелду» — ситком конца 1980-х, из концепции которого выросли «Друзья»

Esquire
Спорт, который сильнее вируса: как спортивная индустрия переходит на онлайн-форматы Спорт, который сильнее вируса: как спортивная индустрия переходит на онлайн-форматы

Турниры по компьютерным играм продолжаются в онлайне

Forbes
Знакомьтесь, Эдвард Кратчли – дизайнер, исследователь, путешественник Знакомьтесь, Эдвард Кратчли – дизайнер, исследователь, путешественник

Его коллекции называют новым образчиком современной мужской роскоши

GQ
Рианна, Опра Уинфри и еще 8 актрис — участниц конкурсов красоты Рианна, Опра Уинфри и еще 8 актрис — участниц конкурсов красоты

Известные актрисы, которые побеждали на конкурсах красоты до начала карьеры

РБК
На страже ее величества На страже ее величества

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

Караван историй
Открыть в приложении