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
Новая норма Новая норма

Свежее поколение брендов играет по правилам, которые придумывает здесь и сейчас

Vogue
Кортизол под контролем Кортизол под контролем

Как контролировать уровень главного гормона стресса – кортизола

Худеем правильно
Компания без супергероя: как будет жить банк Олега Тинькова после ухода своего основателя Компания без супергероя: как будет жить банк Олега Тинькова после ухода своего основателя

Выдержит ли банк новую волну кризиса и уход своего яркого лидера?

Forbes
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Свинец в альпийских льдах рассказал о возвышении и крахе английских королей Свинец в альпийских льдах рассказал о возвышении и крахе английских королей

С помощью свинца можно с высокой точностью проследить за политическими кризисами

N+1
Вооружение Вооружение

Первая часть ответов на вопросы о вооружении стран времен Второй мировой войны

Дилетант
Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку

Парализованный пациент смог регулировать силу сжатия кисти

N+1
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
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
«Катастрофическая оторванность от земли»: бизнес о новых мерах поддержки от Путина «Катастрофическая оторванность от земли»: бизнес о новых мерах поддержки от Путина

Правительство лишь оттягивает «момент массовой смерти» малого бизнеса

Forbes
Рем Колхас. Трудолюбивый монах Рем Колхас. Трудолюбивый монах

«Я обязан России очень многим. Благодаря ей стал архитектором»

Караван историй
Одежда из переработанных материалов: зачем ее покупать и насколько она безопасна Одежда из переработанных материалов: зачем ее покупать и насколько она безопасна

Вещи из переработанных материалов уже давно пользуются популярностью

Cosmopolitan
Зачем пчелы объединяются Зачем пчелы объединяются

Натуралист и биолог Тор Хэнсон знакомит читателя с удивительным миром пчел

СНОБ
На понятном языке На понятном языке

Как появился Kotlin, и правда ли, что он идеален для программирования

Популярная механика
Витамин С: в каких продуктах найти и как приготовить, сохранив максимум пользы Витамин С: в каких продуктах найти и как приготовить, сохранив максимум пользы

Рассказываем, в чем сила витамина С и как получать его из продуктов питания

Psychologies
«Время работает на тебя»: Хавьер Бардем об актерской зрелости, честных эмоциях и долгих разлуках с Пенелопой Крус «Время работает на тебя»: Хавьер Бардем об актерской зрелости, честных эмоциях и долгих разлуках с Пенелопой Крус

Интервью с Хавьером Бардемом о силе жизненного опыта и актерской зрелости

Forbes
Алмаз в оправе российских дорог. Тест-драйв Rolls-Royce Cullinan Алмаз в оправе российских дорог. Тест-драйв Rolls-Royce Cullinan

Прошлый год стал для Rolls-Royce удачным

СНОБ
Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика

Армрестлинг — идеальное сражение для небольшого помещения

Популярная механика
Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве

Как стресс влияет на способность планировать и на эпизодическую память

N+1

Николь Молети опубликовала в своем блоге письмо, которое уже облетело полмира

Cosmopolitan
Таламус поучаствовал в принятии вероятностных решений Таламус поучаствовал в принятии вероятностных решений

Ученые выяснили, как определяется принятие вероятностных решений

N+1
Служба одного окна: зачем банкам понадобилось изобретать суперприложения Служба одного окна: зачем банкам понадобилось изобретать суперприложения

Зачем суперприложения банкам и почему ставка на них может не сработать

Forbes
Губка с ионной жидкостью оказалась эффективным воздушным фильтром Губка с ионной жидкостью оказалась эффективным воздушным фильтром

Этот фильтр отличается долговечностью и приспособленностью к регенерации

N+1
Доверять ли теледокторам? Изучаем биографии Малышевой, Комаровского и других Доверять ли теледокторам? Изучаем биографии Малышевой, Комаровского и других

Мы решили выяснить, кто нас лечит с экрана

Cosmopolitan
Главный редактор издательства БОМБОРА Рамиль Фасхутдинов: Мы стоим перед угрозой потери всего книжного рынка Главный редактор издательства БОМБОРА Рамиль Фасхутдинов: Мы стоим перед угрозой потери всего книжного рынка

Что происходит на книжном рынке и как выживают книжные магазины

СНОБ
Что делать, если у тебя кривой половой член? Причины и способы решения проблемы Что делать, если у тебя кривой половой член? Причины и способы решения проблемы

Возможно ли выпрямить член? А, главное, нужно ли?

Playboy
«Вторая смена»: как женщин приучали к домашнему труду и отучали от саморазвития «Вторая смена»: как женщин приучали к домашнему труду и отучали от саморазвития

Наталья Абаканович выяснила, о чем писали в прошлом веке

Cosmopolitan
Боевые торпеды с человеком-пилотом: что это было и зачем Боевые торпеды с человеком-пилотом: что это было и зачем

Их придумывали не только японцы для своих любимых камикадзе

Maxim
Кто на самом деле управляет твоей жизнью? 5 вопросов, которые помогут это понять Кто на самом деле управляет твоей жизнью? 5 вопросов, которые помогут это понять

Ты действительно живешь в соответствии со своими ценностями и желаниями?

Cosmopolitan
Открыть в приложении