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
Жизнь в забвении: история киноактрисы Нины Ивановой Жизнь в забвении: история киноактрисы Нины Ивановой

Звезда «Весны на Заречной улице» продолжала актерскую карьеру и после фильма

Cosmopolitan
Восемь умных ног Восемь умных ног

Это морское существо называют «самым курьёзным созданием» на нашей планете

Наука и жизнь
Брат-2 Брат-2

Интервью с бизнесменами Кириллом и Даниилом Карачевыми

Собака.ru
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Бизнес на желании спать: сколько стоит запустить производство капсул для сна и какие есть сложности Бизнес на желании спать: сколько стоит запустить производство капсул для сна и какие есть сложности

Капсулы и кабины для сна позволяют по-новому взглянуть на концепцию отдыха

VC.RU
Самые угоняемые автомобили в России. Рейтинг Самые угоняемые автомобили в России. Рейтинг

Страховщики отмечают рост краж автомобилей из Южной Кореи

РБК
Полезные эко-привычки, которые изменят мир и помогут сэкономить деньги Полезные эко-привычки, которые изменят мир и помогут сэкономить деньги

Рассказываем, какие эко-привычки точно стоит внедрить в свою жизнь

Cosmopolitan
Реакция на запахи предсказала выход из вегетативного состояния Реакция на запахи предсказала выход из вегетативного состояния

Также удалось предсказать выживаемость пациентов с нарушениями сознания

N+1
YouTube-блогер — о мотивации к благотворительности, соцсетях и космосе YouTube-блогер — о мотивации к благотворительности, соцсетях и космосе

Руслан Усачев — о том, нужно ли мотивировать людей на помощь друг другу

РБК
7 сериалов, которые можно посмотреть после финала «Игры престолов» 7 сериалов, которые можно посмотреть после финала «Игры престолов»

Для тех, кто соскучился по харизматичным антигероям, экшену и интригам

Esquire
Пока стилист на карантине: 5 необычных способов уложить отросшую челку Пока стилист на карантине: 5 необычных способов уложить отросшую челку

Мы советуем пока повременить со стрижкой челки и сделать укладку

Cosmopolitan
Эволюция генов метаболизма у гигантских вирусов произошла независимо от клеток-хозяев Эволюция генов метаболизма у гигантских вирусов произошла независимо от клеток-хозяев

501 новый геном крупных ядерно-цитоплазматических ДНК-содержащих вирусов

N+1
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
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
Сватовство Майорки Сватовство Майорки

Архитектор Мануэль Вильянуэва поженил полуразрушенную виллу и современный дизайн

AD
Как итальянцы сделали кабриолет из прототипа «вазовской» копейки Как итальянцы сделали кабриолет из прототипа «вазовской» копейки

Думаешь, перед тобой «Жигули»? Давай подумаем еще…

Maxim
Антикризисный план: как спасать гостиницу Антикризисный план: как спасать гостиницу

Как гостиницам удержаться на плаву во время глобального кризиса

Forbes
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
Самые скандальные случаи, когда фирмы отзывали свою продукцию Самые скандальные случаи, когда фирмы отзывали свою продукцию

В погоне за выручкой корпорации теряют миллионы долларов, а покупатели — жизнь

Maxim
Рейнор Винн: Соленая тропа Рейнор Винн: Соленая тропа

Отрывок из рассказа о путешествии немолодой семейной пары по Великобритании

СНОБ
Как пережить онлайн-обучение своего ребенка и не сойти с ума Как пережить онлайн-обучение своего ребенка и не сойти с ума

Как вести себя родителям, которые оказались заперты дома с детьми

Psychologies
Сильно изменились! Как сейчас выглядят Хадид, Лохан и другие дети-модели Сильно изменились! Как сейчас выглядят Хадид, Лохан и другие дети-модели

Многие современные звезды начинали карьеру с модельного бизнес

Cosmopolitan
«Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел «Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел

Существование артиллерийских снарядов с ядерной начинкой – широко известный факт

Популярная механика
Свинцовые прелести Свинцовые прелести

«Вокруг света» отправился на родину богемского хрусталя

Вокруг света
Ошиблись все: что можно узнать о будущем на примере Китая Ошиблись все: что можно узнать о будущем на примере Китая

Как разворачиваются события в экономике КНР?

Forbes
Запертые: как не дать карантину разрушить ваши отношения Запертые: как не дать карантину разрушить ваши отношения

Рассказываем, как не убить друг друга на карантине и сохранить отношения

Cosmopolitan
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
Будущее сейчас: почему обязательная маркировка — не прихоть, а неизбежность Будущее сейчас: почему обязательная маркировка — не прихоть, а неизбежность

Мнение о внедрении обязательной маркировки товаров

Forbes
Развлекаемся на карантине: 4 настольные игры для всей семьи Развлекаемся на карантине: 4 настольные игры для всей семьи

Какие настольные игры стоит попробовать на карантине?

CHIP
Открыть в приложении