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
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
В чем проблема бодипозитива, или почему “много” жира — плохо В чем проблема бодипозитива, или почему “много” жира — плохо

Бодипозитив может стать еще одной крайностью отношений с внешностью

ТехИнсайдер
И мякоть, и косточки: почему оливковое масло такое вкусное И мякоть, и косточки: почему оливковое масло такое вкусное

Священное масло, елей, дар дерева, не боящегося засухи…

Популярная механика
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
«Учителям сложно понять, как работать через Zoom и Skype»: как пандемия меняет российское онлайн-образование «Учителям сложно понять, как работать через Zoom и Skype»: как пандемия меняет российское онлайн-образование

Готовы ли российские учителя сменить классные комнаты на Zoom и Skype?

Forbes
7 симптомов предиабетного состояния, которые нельзя игнорировать (это не шутки) 7 симптомов предиабетного состояния, которые нельзя игнорировать (это не шутки)

Не отмахивайся от этих тревожных звоночков

Playboy
Правила жизни Ларса фон Триера Правила жизни Ларса фон Триера

Режиссер, Копенгаген, 64 года

Esquire
Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине? Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине?

Какие подводные камни кроются в онлайн-обучении?

Psychologies
9 ключевых правил макияжа, о которых нельзя забывать женщине старше 40 лет 9 ключевых правил макияжа, о которых нельзя забывать женщине старше 40 лет

Соблюдайте эти правила макияжа, чтобы создать легкий и освежающий образ

Cosmopolitan
Чем вредит одиночество и как его избежать: 7 фактов Чем вредит одиночество и как его избежать: 7 фактов

До 20% населения Земли в той или иной степени страдают от одиночества

Популярная механика
«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
Как заработать миллиарды на чужих судебных спорах Как заработать миллиарды на чужих судебных спорах

Судебные инвестиции — отрасль в России новая, но набирающая обороты

Forbes
10 актеров, которые потеряли свои «Оскары» 10 актеров, которые потеряли свои «Оскары»

Реальные истории пропажи престижной кинонаграды у знаменитых актеров

Maxim
Ветра на коричневом карлике оказались сильнее юпитерианских Ветра на коричневом карлике оказались сильнее юпитерианских

Астрономы впервые смогли измерить среднюю скорость ветров, бушующих на экваторе

N+1
Железные дороги победы Железные дороги победы

Какую роль играли железные дороги во Второй мировой войне

Дилетант
Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц

Карантин поставил под угрозу десятки тысяч компаний по ремонту автомобилей

Forbes
8 доказанных наукой способов жить вместе долго и счастливо 8 доказанных наукой способов жить вместе долго и счастливо

Романтические отношения во многом определяют качество нашей жизни

Добрые советы
Дом на озере Дом на озере

Современный фахверк с уникальным авторским интерьером

SALON-Interior
«Как работает музыка» «Как работает музыка»

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

N+1

Российский фильм "Папа, сдохни" продолжает триумфальное шествие по западным СМИ

Esquire
Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде

Какие условия окружающей среды были в Антарктиде миллионы лет назад?

N+1
Зачем в начале 1950-х в США детям делали татуировки с их группой крови Зачем в начале 1950-х в США детям делали татуировки с их группой крови

Программа по татуированию детей в США длилась до окончания Корейской войны

Maxim
Что на самом деле случилось 18 апреля 1930 года Что на самом деле случилось 18 апреля 1930 года

Новости «дня без новостей»

Weekend
Изменить сценарий Изменить сценарий

Что такое семейные и родовые сценарии?

Домашний Очаг
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
Жизнь с тяжелой ношей. Звезды, которые потеряли детей Жизнь с тяжелой ношей. Звезды, которые потеряли детей

Эти звезды потеряли самое дорогое — своих детей

Cosmopolitan
Война или мир: как мы встретим братьев по разуму Война или мир: как мы встретим братьев по разуму

Есть ли уже готовый план действий для эпохальной межпланетной встречи?

Популярная механика
Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета

Каково это — на целый день остаться без гаджетов, но со своими близкими

СНОБ
Любовницы на карантине: как справиться с неопределенностью Любовницы на карантине: как справиться с неопределенностью

Женщинам, запертым дома отдельно от мужчин, нелегко справиться с одиночеством

Psychologies
Открыть в приложении