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
Истребитель танков: боевой путь Владимира Вострова Истребитель танков: боевой путь Владимира Вострова

Владимир Востров был бойцом вспомогательного отряда, помогающего РККА

Популярная механика
На защите иммунитета На защите иммунитета

Как правильно кормить микробиоту, чтобы повысить иммунитет

Худеем правильно
«Валите отсюда». Как москвичи превратились в «понаехавших» «Валите отсюда». Как москвичи превратились в «понаехавших»

«Чумные времена» столетиями оказывают один и тот же эффект

СНОБ
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
«Угандийские неудержимые»: как в Африке снимают боевики за 200 долларов «Угандийские неудержимые»: как в Африке снимают боевики за 200 долларов

Вакаливуд — киностудию из трущоб Уганды, снимающую невероятные фильмы

Maxim
«Как только карантин отменят, зрители прибегут к нам вприпрыжку». Как культура в регионах переживает пандемию «Как только карантин отменят, зрители прибегут к нам вприпрыжку». Как культура в регионах переживает пандемию

Как музеи и театры собираются выжить в карантин и что ждет их после пандемии

Forbes
Спрос вырос, бизнес не растёт: почему производители термосумок для курьеров не могут заработать на пандемии Спрос вырос, бизнес не растёт: почему производители термосумок для курьеров не могут заработать на пандемии

Никто не знает, что будет завтра, будут ли нужны сумки через две недели

VC.RU
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
Тени прошлого: когда старые травмы напоминают о себе Тени прошлого: когда старые травмы напоминают о себе

Происходит что-то болезненное, и вас словно отбрасывает назад

Psychologies
Русские станут немножко китайцами. Как и когда страна будет выходить из карантина Русские станут немножко китайцами. Как и когда страна будет выходить из карантина

Каким станет этот «выход из самоизоляции» в нашей стране

СНОБ
Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке

Удастся ли вырваться из замкнутого круга обвалов цен на нефтяном рынке

Forbes
Физика с разоблачением Физика с разоблачением

Опыты и фокусы: проверяем физику через 130 лет

Наука и жизнь
10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие 10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие

Легким движением руки Ferrari превращается…

Maxim
Простые видеотренировки: функциональный тренинг Простые видеотренировки: функциональный тренинг

Как правильно заниматься функциональным тренингом во время вынужденной изоляции

Psychologies
Пандемия, ядерный удар и отключение электричества: лучшие сериалы о конце света Пандемия, ядерный удар и отключение электричества: лучшие сериалы о конце света

Собрали лучшие сериалы, в которых конец света очень похож на настоящий

Cosmopolitan
Имитация науки Хьюнко Ли Имитация науки Хьюнко Ли

Корейскому художнику Хьюнко Ли отчаянно хочется быть хоть кем-нибудь, кроме себя

Популярная механика
Все они одинаковые Все они одинаковые

Раз за разом ты создаешь отношения, которые обречены на провал

Cosmopolitan
В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи

Что «включают» Елизавета II и ее семья в свободное время

Cosmopolitan
На свою голову На свою голову

Модные укладки без ущерба для природы

Vogue
Любовь Лолиты Любовь Лолиты

Лолита Милявская нашла нового мужчину и по-прежнему не собирается притворяться

Домашний Очаг
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
Девушка, оправдавшая надежды Девушка, оправдавшая надежды

За ангельской внешностью Кэри Маллиган скрывается неожиданная решительность

Glamour
Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку

Проверьте, нет ли у вас этих смертельно опасных привычек

Cosmopolitan
Салон на дому Салон на дому

Сухая кожа, неровный тон лица и тусклые волосы – последствия самоизоляции

Здоровье
Охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку Охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку

Вирусы млекопитающих регулярно поражают человека

N+1
10 фильмов о приближающемся Конце света 10 фильмов о приближающемся Конце света

Хватит смотреть в окно и читать новостные сводки

Maxim
Безопасность в любви: 7 советов дочерям Безопасность в любви: 7 советов дочерям

Лайф-коуч Самин Раззаги дает советы родителям девочек-подростков

Psychologies
От холеры до «испанки». Как в России боролись с эпидемиями От холеры до «испанки». Как в России боролись с эпидемиями

Россия уже не раз сталкивалась с эпидемиями — страну атаковали холера

СНОБ
Восемь историй о «Волге» ГАЗ-21 Восемь историй о «Волге» ГАЗ-21

Автомобиль как воплощение ностальгии по СССР

Maxim
Открыть в приложении