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
Цветки с двусторонней симметрией быстро сориентировались после переворота Цветки с двусторонней симметрией быстро сориентировались после переворота

Цветки, у которых различаются верх и низ умеют возвращаться в прежнее положение

N+1
Дом смерти в Лос-Фелиз: загадочная рождественская трагедия Дом смерти в Лос-Фелиз: загадочная рождественская трагедия

Лос-Фелиз — идиллический район Лос-Анджелеса

Cosmopolitan
Освободитель Праги: история танкиста Павла Кулешова Освободитель Праги: история танкиста Павла Кулешова

В 1941-м Кулешов подал документы в инженерно-техническое автомобильное училище

Популярная механика
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
«Я уже месяц на карантине с тремя детьми»: итальянская история «Я уже месяц на карантине с тремя детьми»: итальянская история

Блогер Яна Скворцова находится на строгом карантине с мужем и тремя детьми

Psychologies
Андрей Ланьков: Жизнь северокорейских беженцев и их семей Андрей Ланьков: Жизнь северокорейских беженцев и их семей

Глава из книги Андрея Ланькова: «Все снова под контролем?»

СНОБ
Владелицы бизнесов красоты и здоровья — о самых важных инвестициях Владелицы бизнесов красоты и здоровья — о самых важных инвестициях

На какие оздоровительные методики стоит обратить внимание?

РБК
Адвокат Андрей Андреев: Как общественному активисту обезопасить себя в России Адвокат Андрей Андреев: Как общественному активисту обезопасить себя в России

Что делать, если вас задержали, рассказывает адвокат и общественный деятель

СНОБ
Битый час Битый час

Краткая экономика турниров UFC

Forbes
Мел-палеогеновое вымирание увеличило мозг птиц Мел-палеогеновое вымирание увеличило мозг птиц

После гибели динозавров птицам потребовались значительные умственные способности

N+1
Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости» Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости»

У исполняющего обязанности главного редактора «Ведомостей» беспокойная жизнь

СНОБ
«Я не люблю быть там, где меня не ждут» «Я не люблю быть там, где меня не ждут»

Полина Максимова о работе в новом сериале, любви и Егоре Криде

OK!
«Мария-Антуанетта из Tesla»: Илон Маск может получить самую большую зарплату в жизни в разгар кризиса «Мария-Антуанетта из Tesla»: Илон Маск может получить самую большую зарплату в жизни в разгар кризиса

Илон Маск может получить свое самое большое в жизни вознаграждение

Forbes
Не надо стесняться Не надо стесняться

Кто они? Активистки движения «акне-позитив». Чего они хотят?

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

Ищете нового друга экзотической породы?

Cosmopolitan
«Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве «Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве

Собянин утвердил порядок выдачи спецпропусков для передвижения по Москве

Forbes
На пороге крупнейшего передела собственности: кто на нем заработает? На пороге крупнейшего передела собственности: кто на нем заработает?

Передел собственности будет динамичным и агрессивным

Forbes
Судороги от свежего воздуха помешали голым землекопам уйти из дома Судороги от свежего воздуха помешали голым землекопам уйти из дома

Судя по всему, землекопы «сэкономили» на механизмах торможения нейронов

N+1
Потемкинские броненосцы Потемкинские броненосцы

«Камуфляж» гордится богатой историей и удивительными творческими находками

Maxim
35 лет перестройке: от какого наследства отказался Путин 35 лет перестройке: от какого наследства отказался Путин

В отказе от наследия перестройки кроется возможное поражение Путина

Forbes
«Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже «Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже

Галуст Гюльбенкян скупал полотна из коллекции Эрмитажа

Forbes
Осторожно, хрупкий груз: самый обидчивый знак зодиака - кто он? Осторожно, хрупкий груз: самый обидчивый знак зодиака - кто он?

Кому из знаков зодиака лучше даже случайно не наступать на хвост

Cosmopolitan
7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится) 7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится)

Еда, в состав которой входят элементы, помогающие организму «поймать дзен»

Playboy
Как сделать виртуальный макияж и где найти редкий аромат Как сделать виртуальный макияж и где найти редкий аромат

Все самое интересное из мира красоты в этом материале

РБК
Обстоятельства времени Обстоятельства времени

Вы регулярно ухаживаете за кожей, но примерно раз в месяц что-то идет не так

Glamour
Физика с разоблачением Физика с разоблачением

Опыты и фокусы: проверяем физику через 130 лет

Наука и жизнь
Николя Барро: Любовные письма с Монмартра Николя Барро: Любовные письма с Монмартра

Смерть жены выбивает молодого писателя Жюльена Азуле из колеи

СНОБ
Действует сестра Действует сестра

Почему Эль Фэннинг не считает свою сестру соперницей и кому она хочет подражать

Grazia
10 реалистичных правил «зеленой жизни» 10 реалистичных правил «зеленой жизни»

Натали Фи предлагает несколько способов жить в согласии с окружающей средой

Psychologies
Открыть в приложении