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
Почему вам стоит посмотреть «Последний танец» от Netflix Почему вам стоит посмотреть «Последний танец» от Netflix

О главном событии в мире спортивных документальных сериалов этого года

GQ
Почти разумная плесень: как устроена желтая слизь Почти разумная плесень: как устроена желтая слизь

Чуждый и таинственный сгусток жизни - слизевик Physarum polycephalum

Популярная механика
Кофе по-новому: 4 неожиданных рецепта Кофе по-новому: 4 неожиданных рецепта

Перед тобой рецепты, якобы превращающих кофе в эликсир силы и здоровья

Maxim
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Словения: Любовь с первого взгляда Словения: Любовь с первого взгляда

Маленькая страна, которая вместила в себя так много сокровищ!

Домашний Очаг
Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться

Новый уровень онлайн-знакомств!

Playboy
Исход из Поднебесной Исход из Поднебесной

Бизнес переходит от размещения заказов в Китае к собственному производству

Эксперт
У Окси – биполярка, у Гуфа – шизофрения: психические проблемы наших звезд У Окси – биполярка, у Гуфа – шизофрения: психические проблемы наших звезд

Звезды часто сталкиваются с проблемами психологического характера

Cosmopolitan
История в обложках и платьях История в обложках и платьях

Елена Стафьева о выставке «Harper’s Bazaar. Первый журнал мод»

Weekend
Пандемия породила спрос на одиночество: риелторы заметили рост интереса к уединенному жилью Пандемия породила спрос на одиночество: риелторы заметили рост интереса к уединенному жилью

Владельцы уединенного жилья — о плюсах и минусах жизни вдали от цивилизации

Forbes
Жажда топлива: какие бывают двигатели, и чем они питаются Жажда топлива: какие бывают двигатели, и чем они питаются

Иногда у инженеров выходят весьма занятные экземпляры двигателей

Популярная механика
Самоизоляция Путина. Куда делся президент после послания к нации Самоизоляция Путина. Куда делся президент после послания к нации

Обеспечение граждан всем необходимым в условиях карантина затруднительно

СНОБ

Актриса Эмбер Херд скандально известна как бывшая жена Джонни Деппа

Cosmopolitan
Сад для радости Сад для радости

Всё меняется с годами, но только не стремление человека быть ближе к природе

Домашний Очаг
Как готовка, уборка и ремонт помогают пережить карантин Как готовка, уборка и ремонт помогают пережить карантин

Простые домашние дела вроде уборки и готовки лечат тело и душу

Psychologies
Вдали от суеты Вдали от суеты

Деревянный дом с лаконичным интерьером в стиле contemporary

SALON-Interior
Дальнозоркость и близорукость: отличие двух проблем со зрением простыми словами Дальнозоркость и близорукость: отличие двух проблем со зрением простыми словами

Чем отличается близорукость от дальнозоркости?

Playboy
Критический реализм Критический реализм

На Крите можно купаться и загорать с мая по октябрь

Cosmopolitan
Домашний автосалон: как купить автомобиль в интернете Домашний автосалон: как купить автомобиль в интернете

Несколько вопросов, которые избавят от страха покупки машины в интернете

РБК
«Осенью настанет полный крах»: основатель сети ресторанов «Чайхона №1» Тимур Ланский о борьбе за бизнес «Осенью настанет полный крах»: основатель сети ресторанов «Чайхона №1» Тимур Ланский о борьбе за бизнес

Основатель «Чайхона №1» Тимур Ланский о рискованной борьбе за собственный бизнес

Forbes
Яркость новой V906 Киля объяснили ударным происхождением Яркость новой V906 Киля объяснили ударным происхождением

Большая часть излучения при вспышках новых звезд — выделение энергии

N+1
Виктория Маслова: «Судьба мудрее нас» Виктория Маслова: «Судьба мудрее нас»

Интервью с актрисой Викторией Масловой

Караван историй
Будущее рядом: роботы из биологических тканей Будущее рядом: роботы из биологических тканей

Сокращением выращенных мышц удалось управлять с помощью спинного мозга крысы

Популярная механика
Дурачась навека: фильму Дурачась навека: фильму

Как появился один из лучших комедийных фильмов, и почему его шутки актуальны

Esquire
Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов

Фрагмент роман «Нормальные люди» ирландки Салли Руни

Esquire
Дрис ван Нотен: «Я не самый простой руководитель: много требую, но столько же готов отдавать» Дрис ван Нотен: «Я не самый простой руководитель: много требую, но столько же готов отдавать»

Разбираемся в тонком устройстве вселенной дизайнера Дриса Ван Нотена

GQ
Отказ от Отказ от

В минувшую субботу знаменитому актеру Аль Пачино исполнилось 80 лет

Cosmopolitan
Настало время придумывать наряды для симов Настало время придумывать наряды для симов

Гардеробу персонажей Sims 4 можно только позавидовать.

GQ
Ельцин — красавчик, Меркель — леди: как выглядели политики в молодости Ельцин — красавчик, Меркель — леди: как выглядели политики в молодости

Эти государственные деятели тоже когда-то обожали авантюры и любили жизнь

Cosmopolitan
Открыть в приложении