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
Сценарий Людмилы Улицкой «Чума» по мотивам событий 1939 года в Москве Сценарий Людмилы Улицкой «Чума» по мотивам событий 1939 года в Москве

Отрывок из киносценария «Чума» Людмилы Улицкой

СНОБ
Как получить 65% годовых? История управляющего одним из самых доходных паевых фондов в России Как получить 65% годовых? История управляющего одним из самых доходных паевых фондов в России

Как Антон Кравченко открыл и развил собственный инвестиционный фонд

Forbes
Твердотельный квантовый компьютер заработал при температуре выше кельвина Твердотельный квантовый компьютер заработал при температуре выше кельвина

При таких температурах квантовые вычисления становятся простыми и дешевыми

N+1
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
8 российских артистов ростом выше 190 см 8 российских артистов ростом выше 190 см

Эффектная внешность очень важна для публичного человека

Cosmopolitan
Бережный развод Бережный развод

Можно ли пройти путь расставания максимально бережно друг к другу?

Домашний Очаг
И сериал посмотреть, и в Zoom выйти: 8 лайфхаков для домашнего гардероба в карантине И сериал посмотреть, и в Zoom выйти: 8 лайфхаков для домашнего гардероба в карантине

Как одеваться для работы дома — бесплатно, красиво и с комфортом

Forbes
Антипрививочники преувеличили последствия катастроф и болезней Антипрививочники преувеличили последствия катастроф и болезней

Противники вакцинации склонны преувеличивать последствия негативных событий

N+1
Сложно, но можно. Как помочь своему ребенку стать предпринимателем Сложно, но можно. Как помочь своему ребенку стать предпринимателем

Подробная инструкция как это сделать, если вы решились

Forbes
«Внебрачный папа»: как строить отношения с отцом ребенка, если вы не вместе «Внебрачный папа»: как строить отношения с отцом ребенка, если вы не вместе

«Ребенку нужен отец» — те, кто так считает, по-своему правы

Psychologies
Действует сестра Действует сестра

Почему Эль Фэннинг не считает свою сестру соперницей и кому она хочет подражать

Grazia
На защите иммунитета На защите иммунитета

Как правильно кормить микробиоту, чтобы повысить иммунитет

Худеем правильно
Самоизоляция: создаем условия для изменений к лучшему Самоизоляция: создаем условия для изменений к лучшему

Как лучше адаптироваться к непростому периоду самоизоляции

Psychologies
Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться

Новый уровень онлайн-знакомств!

Playboy
Павел Ворожцов. Служебный роман Павел Ворожцов. Служебный роман

Как Павел Ворожцов понял, что стоит научиться держать себя в руках

Караван историй
Карантин наедине с нарциссом: как это пережить Карантин наедине с нарциссом: как это пережить

Вынужденная самоизоляция оказалась непростым испытанием для многих семей

Psychologies
Потепление воды заставило морских обитателей повысить широту Потепление воды заставило морских обитателей повысить широту

Ареалы обитания распространенных видов морских организмов изменились

N+1
Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield

Красивая одежда на каждый день для истинных ретросексуалов

GQ
Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин

Что придумал и построил наш знаменитый соотечественник Иван Петрович Кулибин

Популярная механика
Не только ретроградный: что о тебе может рассказать твой Меркурий? Не только ретроградный: что о тебе может рассказать твой Меркурий?

В каком знаке зодиака твой Меркурий и как это можно использовать во благо

Cosmopolitan
В спящем режиме В спящем режиме

Мы разобрались, как найти сон, если вы его потеряли

Robb Report
Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца» Расул Чабдаров: «Я кавказец, и это определяет меня полностью, от начала и до конца»

Еще несколько лет Расул Чабдаров водил такси

Esquire
Назад в будущее Назад в будущее

Серж Кастелла стал владельцем иконы дизайна — футуристического дома-пузыря

AD
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
Минимум совещаний и полупустые кинозалы: как мы будем жить после самоизоляции Минимум совещаний и полупустые кинозалы: как мы будем жить после самоизоляции

Люди могут столкнуться полупустыми залами кинотеатров и виртуальными очередями

Forbes
35 миллионов лет назад в Южную Америку приплыли две группы обезьян вместо одной 35 миллионов лет назад в Южную Америку приплыли две группы обезьян вместо одной

Около 35 млн лет назад в Южную Америку мигрировали родственники парапитеков

N+1
Не ждать помощи от государства и смеяться раз в день: тактика выживания от Анастасии Татуловой Не ждать помощи от государства и смеяться раз в день: тактика выживания от Анастасии Татуловой

Как не поддаваться панике и продолжать бороться за свой бизнес?

Forbes
Большие проблемы крохотного динозавра Большие проблемы крохотного динозавра

Динозавр размером с колибри оказался ящерицей

N+1
Как не достать соседа: 7 правил карантина в многоквартирном доме Как не достать соседа: 7 правил карантина в многоквартирном доме

Сейчас никому не нужны дополнительные проблемы.

Playboy
Открыть в приложении