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
В Москве госклиники отказываются делать аборты. Почему это происходит В Москве госклиники отказываются делать аборты. Почему это происходит

Московские государственные больницы отказывают женщинам в абортах

СНОБ
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
Как разрушаются берега Российской Арктики: новое исследование Как разрушаются берега Российской Арктики: новое исследование

С какой скоростью разрушается эта часть уникального северного региона

Популярная механика
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Уме Турман - 50! Авария, преследование и другие подробности ее насыщенной жизни Уме Турман - 50! Авария, преследование и другие подробности ее насыщенной жизни

Вспоминаем интересные моменты из насыщенной биографии Умы Турман

Cosmopolitan
Слишком светло: найдена причина раннего старения горожанок Слишком светло: найдена причина раннего старения горожанок

Из-за искусственного освещения наш организм стареет в несколько раз быстрее

Cosmopolitan
Сыр и еще 5 продуктов, вызывающих почти наркотическую зависимость Сыр и еще 5 продуктов, вызывающих почти наркотическую зависимость

Почему некоторые продукты хочется есть постоянно

РБК
«Соседский капитализм» «Соседский капитализм»

Отрывок из монографии знаменитого историка и писателя Льва Лурье

N+1
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
Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности Вся правда о чип-тюнинге: риски, нюансы и таблица мощности

Увеличение мощности двигателя может обернуться рядом проблем

РБК
На каких поверхностях в доме больше всего микробов На каких поверхностях в доме больше всего микробов

Эти поверхности в доме нужно мыть регулярно и особенно тщательно

Cosmopolitan
Как сервис доставки смесей для смузи с инвестициями от Серены Уильямс помогает миллениалам пережить карантин Как сервис доставки смесей для смузи с инвестициями от Серены Уильямс помогает миллениалам пережить карантин

Daily Harvest приносит прибыль с первого дня работы и оценивается в $500 млн

Forbes
Вдали от суеты Вдали от суеты

Деревянный дом с лаконичным интерьером в стиле contemporary

SALON-Interior
Самые модные мужчины в кино: небанальный список фильмов Esquire Самые модные мужчины в кино: небанальный список фильмов Esquire

Вы не увидите здесь Дона Дрейпера, Джея Гэтсби и других узнаваемых киногероев

Esquire
«Придется начинать с нуля»: как пандемия уничтожила спортивную event-индустрию «Придется начинать с нуля»: как пандемия уничтожила спортивную event-индустрию

Как карантин сломал десятилетний бизнес Михаила Громова

Forbes
Модельной популяции нематод оказалась выгодна ранняя смерть взрослых червей Модельной популяции нематод оказалась выгодна ранняя смерть взрослых червей

Благодаря ранней смерти взрослых особей, пищи хватает для развития личинок

N+1
Кровавый рассвет после пандемии. Почему за кризисом может последовать большой передел собственности Кровавый рассвет после пандемии. Почему за кризисом может последовать большой передел собственности

Какие схемы поглощений используются «захватчиками» чаще всего?

Forbes
Антропологи описали три способа ритуального вырезания человеческого сердца у ацтеков и майя Антропологи описали три способа ритуального вырезания человеческого сердца у ацтеков и майя

Сердцем и кровью жертв ацтеки и майя кормили богов

N+1
Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами

Философия внутреннего карантина может повлечь за собой определенные последствия

Psychologies
Ключевые фигуры войны Ключевые фигуры войны

Вторая часть ответов на вопросы о главных действующих лицах Второй мировой войны

Дилетант
Жизнь с тяжелой ношей. Звезды, которые потеряли детей Жизнь с тяжелой ношей. Звезды, которые потеряли детей

Эти звезды потеряли самое дорогое — своих детей

Cosmopolitan
Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина

Собаки в период карантина стали новым золотом — с ними официально можно гулять

Forbes
Звери навсегда Звери навсегда

История трех евреев из Бруклина, неспособных постареть

Esquire
Гендиректор «Шоколадницы» Олег Подгорный: После кризиса мы фактически будем начинать бизнес заново Гендиректор «Шоколадницы» Олег Подгорный: После кризиса мы фактически будем начинать бизнес заново

Проблемы крупного сетевого бизнеса в период самоизоляции

СНОБ
Кто такая Ким Ё Чжон? 10 фактов о сестре северокорейского диктатора и «пиар-королеве Пхеньяна» Кто такая Ким Ё Чжон? 10 фактов о сестре северокорейского диктатора и «пиар-королеве Пхеньяна»

Мы собрали 10 интересных фактов о Ким Ё Чжон

СНОБ
Эмма Стоун, актриса Эмма Стоун, актриса

Эмма Стоун ходит в спортзал только когда её приглашают в новый проект

Худеем правильно
Правила жизни Джека Николсона Правила жизни Джека Николсона

Актер, Нью-Йорк, 83 года

Esquire
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
Омолодились: ДиКаприо, Деймон и другие актеры, сыгравшие юных персонажей в кино Омолодились: ДиКаприо, Деймон и другие актеры, сыгравшие юных персонажей в кино

Тенденция приглашать 30-летних на роль подростков зародилась довольно давно

Cosmopolitan
Открыть в приложении