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
6 блокбастеров, которым пророчили провал 6 блокбастеров, которым пророчили провал

Фильмы, которым критики пророчили провал, оказались самыми кассовыми

Maxim
Творцы невидимого фронта Творцы невидимого фронта

Чтобы встретить сказочных существ, отправляйтесь в Исландию

Вокруг света
Урсоловая кислота восстановила миелиновые оболочки нейронов у мышей со склерозом Урсоловая кислота восстановила миелиновые оболочки нейронов у мышей со склерозом

Урсоловая кислота может стать лекарством от рассеянного склероза

N+1
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
10 мифов о Ларсе фон Триере 10 мифов о Ларсе фон Триере

Какие из многочисленных мифов о Ларсе фон Триере правдивы

Esquire
День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова

Нынешняя эпидемия не знает классовых различий — сидят на карантине и болеют все

Forbes
Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков

Бесплатные занятия для детей и подростков на любой вкус

Forbes
Окно пандемии: инвестирование с мозгами, или время новых возможностей Окно пандемии: инвестирование с мозгами, или время новых возможностей

Впервые за последние 10 лет сменилась парадигма инвестирования

Forbes
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
Конец романтики: что придет на смену браку и моногамии Конец романтики: что придет на смену браку и моногамии

За первые месяцы эпидемии в Китае зафиксировано рекордное количество разводов

Forbes
Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов

Действительно ли растительное молоко полезно для организма?

Cosmopolitan
Последний аргумент: мощнейшая в мире пушка и ее апдейт Последний аргумент: мощнейшая в мире пушка и ее апдейт

Самоходка 2С7 прошла ряд апдейтов и даже не думает о пенсии

Популярная механика
Рем Колхас. Трудолюбивый монах Рем Колхас. Трудолюбивый монах

«Я обязан России очень многим. Благодаря ей стал архитектором»

Караван историй
Цукерберг побеждает любой ценой: как его зависть к успехам Instagram привела к внутренним конфликтам и уходу основателей Цукерберг побеждает любой ценой: как его зависть к успехам Instagram привела к внутренним конфликтам и уходу основателей

Конспект фрагмента книги репортёра Bloomberg Сары Фриер «Без фильтра»

VC.RU
Отложенный эффект Отложенный эффект

Почему модные выставки в Метрополитен-музее — это важное событие культуры

Vogue
«Таксист — это не курьер». Агрегаторы ввели тарифы на доставку «Таксист — это не курьер». Агрегаторы ввели тарифы на доставку

Сервисы такси предлагают новые услуги доставки, почему водители недовольны этим

РБК
Око за око Око за око

За что брат Елены Батуриной требует с нее 13 млрд рублей

Forbes
Нурлан Сабуров: «Комик не обязан быть остросоциальным. Он вообще никому ничего не должен» Нурлан Сабуров: «Комик не обязан быть остросоциальным. Он вообще никому ничего не должен»

Нурлан Сабуров — самый популярный казах в российском стендапе

Esquire
Филолог — в жизни, бандит — на экране. Тайны личной жизни Анатолия Журавлева Филолог — в жизни, бандит — на экране. Тайны личной жизни Анатолия Журавлева

Анатолий Журавлев обожает искусство и даже имеет специальность филолога

Cosmopolitan
Ели гадости и поджигали себя: жуткие вещи, которые звезды творили на карантине Ели гадости и поджигали себя: жуткие вещи, которые звезды творили на карантине

Как звезды развлекают себя и подписчиков различными челленджами

Cosmopolitan
10 советских актрис с нестандартной внешностью 10 советских актрис с нестандартной внешностью

Они не соответствовали канонам красоты своего времени

Cosmopolitan
Переходный период Переходный период

Философ Александр Нечаев: как получилось, что миропорядок пришел в беспорядок

Esquire
«Как работает музыка» «Как работает музыка»

Отрывок из книги Дэвида Бирна: что и как музыка делает с человеком

N+1
Снайпер дома Павлова: документальные кадры, как Анатолий Чехов убивает своего 40-го фашиста Снайпер дома Павлова: документальные кадры, как Анатолий Чехов убивает своего 40-го фашиста

История дома Павлова

Maxim
Как сделать санитайзер для рук в домашних условиях: простые рецепты Как сделать санитайзер для рук в домашних условиях: простые рецепты

Если сложно купить готовый санитайзер, приготовьте его самостоятельно!

Cosmopolitan
Эмпатия в бизнесе. Почему из сверхчувствительных людей получаются лучшие руководители Эмпатия в бизнесе. Почему из сверхчувствительных людей получаются лучшие руководители

Почему повышенная чувствительность — конкурентное преимущество

Forbes
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
Деньги на ветер: 9 покупок, которые вредят семейному бюджету Деньги на ветер: 9 покупок, которые вредят семейному бюджету

Сначала спросите у себя: «А оно мне нужно?»

Cosmopolitan
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
Открыть в приложении