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
Взгляд Франции на Вторую мировую войну: между амнезией и лоботомией Взгляд Франции на Вторую мировую войну: между амнезией и лоботомией

Культурная и экономическая экспансия США переформатировала историю Франции

Эксперт
20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели 20 вещей, которые могут тебе пригодиться в постели

Объекты и явления, при помощи которых твой секс будет еще великолепнее

Maxim
Управлять можно каждым: как правильно манипулировать знаками зодиака Управлять можно каждым: как правильно манипулировать знаками зодиака

Где у знаков зодиака кнопка, на которую нажмешь – и получишь всё, что хочешь

Cosmopolitan
Когда связи не рвутся Когда связи не рвутся

Что нужно сделать, чтобы мобильная связь была доступна везде

ТехИнсайдер
Простая профилактика Простая профилактика

Чтобы снизить риски распространения вируса, соблюдай эти простые правила

Лиза
«Молния» безопасности: самая экзотическая дорожная машина «Молния» безопасности: самая экзотическая дорожная машина

Road Zipper – машина для перестановки барьеров

Популярная механика
«Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с «Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с

Основатель «Вкусвилла» рассказал, как изменилась работа во время пандемии

VC.RU
4 драгоценных камня, которые дадут фору бриллиантам 4 драгоценных камня, которые дадут фору бриллиантам

Эти минералы могут подвинуть бриллианты с поста лучших друзей девушек

Maxim
Легче, чем кажется: как правильно сортировать мусор Легче, чем кажется: как правильно сортировать мусор

Как вести экологичный образ жизни, каждый выбирает сам. Нужно просто начать!

Cosmopolitan
Ржев, 1942–1943 годы: между историей и политикой Ржев, 1942–1943 годы: между историей и политикой

На основе Ржевской битвы можно говорить о противоречиях нашей военной истории

Эксперт
«Мне нравится ощущать себя простым человеком». Правила потребления основателя Leta Capital Александра Чачавы «Мне нравится ощущать себя простым человеком». Правила потребления основателя Leta Capital Александра Чачавы

Александр Чачава рассказывает, почему МВА — далеко не лучший выбор в образовании

Forbes
Невозможность острова Невозможность острова

Василий Степанов о практическом уроке самоизоляции в «Маяке» Роберта Эггерса

Weekend
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
Пример для подражания: Динара Сафина Пример для подражания: Динара Сафина

Динара Сафина о токсичных отношениях и о том, к чему приводят ограничения

Cosmopolitan
Ученые нашли способ повысить безопасность квантовой криптографии Ученые нашли способ повысить безопасность квантовой криптографии

Разработан способ повысить уровень защищенности квантовой криптографии

Популярная механика
Как не спиться в самоизоляции? Как не спиться в самоизоляции?

Опасности домашней «алкоголизации» и альтернативные пути справляться со стрессом

Psychologies
«Не впадать в депрессию, а тренироваться». Как Тина Канделаки, Анастасия Миронова, Анна Канюк и Тетя Мотя качают в прямом эфире «Не впадать в депрессию, а тренироваться». Как Тина Канделаки, Анастасия Миронова, Анна Канюк и Тетя Мотя качают в прямом эфире

Бизнесвумен: как сохранить фигуру, здоровье, семью и деньги в условиях пандемии

Forbes
Выживут только бюджетники: где искать работу, если вас уволили в разгар карантина Выживут только бюджетники: где искать работу, если вас уволили в разгар карантина

Пандемия диктует рынку труда свои правила

Forbes
Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи

Что можно сделать со старой одеждой и обувью и куда их сдать

Cosmopolitan
Как спасти кожу рук после использования санитайзеров Как спасти кожу рук после использования санитайзеров

Как помочь коже рук оставаться мягкой и здоровой

Psychologies
Все скандалы карантина: Все скандалы карантина:

Самые серьезные звездные войны, затеянные во время самоизоляции

Cosmopolitan
Ленин вне Мавзолея Ленин вне Мавзолея

Как и почему современное искусство оживляет образ вождя мирового пролетариата

Weekend
Химики получили нетоксичный синий краситель из свекольного сока Химики получили нетоксичный синий краситель из свекольного сока

Химики синтезировали новый синий пигмент из бетанина

N+1
Дурачась навека: фильму Дурачась навека: фильму

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

Esquire
8 ранних симптомов рака груди, которым часто не придают значения 8 ранних симптомов рака груди, которым часто не придают значения

Эти симптомы важно знать каждой, чтобы вовремя обнаружить рак молочной железы

Cosmopolitan
Я не знаю, кто я: как найти дорогу обратно к себе Я не знаю, кто я: как найти дорогу обратно к себе

Как бы вы себя охарактеризовали, если исключить из описания перечень ролей

Psychologies

Актриса Эмбер Херд скандально известна как бывшая жена Джонни Деппа

Cosmopolitan
Машины-ликвидаторы. Техника, которая боролась в Чернобыле Машины-ликвидаторы. Техника, которая боролась в Чернобыле

Машины, которые боролись с распространением радиации после аварии на ЧАЭС

РБК
Новые луддиты Новые луддиты

Некоторые сотрудники западных компаний протестуют против автоматизации труда

РБК
Открыть в приложении