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
Почему обувь из кордована – отличная инвестиция в гардероб Почему обувь из кордована – отличная инвестиция в гардероб

Почему кордован считается столь ценной кожей

GQ
10 редких пород собак, о которых вы не знали 10 редких пород собак, о которых вы не знали

Ищете нового друга экзотической породы?

Cosmopolitan
Разум и чувства Разум и чувства

Дмитрий Лысенков о театре, семье и сочетании несочетаемого в характере

OK!
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Перестройка XXI века Перестройка XXI века

Михаил Насибулин — о стимулах и барьерах на пути развития цифровых технологий

РБК
6 фильмов для сильных девушек на субботний вечер 6 фильмов для сильных девушек на субботний вечер

Сильные и независимые: шесть историй о невероятных девушках

Cosmopolitan
Черчилль, Франклин, Тесла и еще 4 гения, которые спали очень мало Черчилль, Франклин, Тесла и еще 4 гения, которые спали очень мало

Эти великие люди ставили сон на последнее место

РБК
Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях

Почему рынок не верит в готовность Банка России снижать ставки

Forbes
Не обмани: 12 вещей, о которых нельзя лгать в кабинете врача Не обмани: 12 вещей, о которых нельзя лгать в кабинете врача

Врачу нужно говорить только правду, ведь от этого зависит ваше здоровье

Cosmopolitan
Как защитить маршала Конева? Это должен делать не Кремль, а гражданское общество Как защитить маршала Конева? Это должен делать не Кремль, а гражданское общество

Чехия оскорбила память советских воинов-освободителей

СНОБ
Дэниел Крейг: “У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает” Дэниел Крейг: “У кого-то другого трава всегда зеленее. Это разрушает”

Что значит мужественность для Дэниела Крейга

Psychologies
О катастрофах и страхах. Размышления о прошлом на фоне настоящего О катастрофах и страхах. Размышления о прошлом на фоне настоящего

В том, что происходит сегодня во всем мире, нет ничего пугающего

СНОБ
Алкогений: Георгий Данелия Алкогений: Георгий Данелия

«Выпившего творца куда только не занесет: то в женское общежитие, то в милицию»

Maxim
«Английский пот»: загадочная средневековая эпидемия, унесшая тысячи жизней «Английский пот»: загадочная средневековая эпидемия, унесшая тысячи жизней

В XVI веке достать маски и дезинфицирующие средства было особенно трудно

Maxim
Главные женщины последнего десятилетия по версии Time Главные женщины последнего десятилетия по версии Time

Журнал Time составил список самых влиятельных женщин

Forbes
Что значит поза, в которой спит твоя кошка (7 поз) Что значит поза, в которой спит твоя кошка (7 поз)

Еще один шаг к пониманию этих загадочных пушистых богов

Maxim
Как начать инвестировать в облигации Как начать инвестировать в облигации

Рекомендации для тех, кто делает первые шаги на фондовом рынке

РБК
Куда сбежать из города на праздники: Люксембург за 3 дня Куда сбежать из города на праздники: Люксембург за 3 дня

В программе — старинные замки, современное искусство и блошиные рынки

РБК
Негатив: медленный яд в отношениях Негатив: медленный яд в отношениях

Как изменить тональность общения в паре с негативной на позитивную

Psychologies
Принцип вечернего ухода Принцип вечернего ухода

Часто вечером не хватает сил, чтобы подумать о полноценном уходе за кожей лица

Здоровье
Время девы. Весеннее небо Время девы. Весеннее небо

Весна — лучшее время для наблюдения созвездия Девы

Наука и жизнь
Из князи в грязи: тест Toyota RAV4 Из князи в грязи: тест Toyota RAV4

Toyota RAV4 - это какой-то другой кроссовер, не похожий на все прежние

Популярная механика
Как виноматериалы спрячут в российском вине Как виноматериалы спрячут в российском вине

Называть вином напитки, сделанные с использованием виноматериалов, запретили

Forbes
BMW X5 Diamond. Не такой, как у всех BMW X5 Diamond. Не такой, как у всех

BMW X5 Diamond – эксклюзивный, мощный и статусный автомобиль

4x4 Club
Сумки Hermès стали самым доходным предметом роскоши Сумки Hermès стали самым доходным предметом роскоши

Дорогие сумки теперь не только аксессуар, но и источник существенного дохода

Forbes
Восточный мотив Восточный мотив

Лучший вариант поездки на море в марте – это Дубай

Grazia
Почему некоторые женщины все время безответно влюбляются Почему некоторые женщины все время безответно влюбляются

Далеко не все, кто нам нравится, готовы ответить на наши чувства взаимностью

Psychologies
В защищенном режиме В защищенном режиме

Новые технологии для решения экологических проблем Сахалинской области

РБК
Как увеличить рождаемость: женский взгляд Как увеличить рождаемость: женский взгляд

Женская концепция вывода страны из демографического кризиса

Cosmopolitan
Открыть в приложении