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
Культ непокорной женщины Культ непокорной женщины

Отрывок из книги Джии Толентино «Кривое зеркало»

СНОБ
Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века

Самые страшные заболевания в истории

Maxim
Улыбайтесь, вы на работе. Сможет ли удаленка заменить компаниям офисы Улыбайтесь, вы на работе. Сможет ли удаленка заменить компаниям офисы

Станут ли компании возвращать сотрудников в офис после окончания эпидемии

Forbes
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
Алла Пугачева, Сара Джессика Паркер и еще 8 звезд, у которых есть дети-близнецы Алла Пугачева, Сара Джессика Паркер и еще 8 звезд, у которых есть дети-близнецы

Делимся подборкой счастливых родителей близнецов

Cosmopolitan
Дрон над сайгаками. Как в России пытаются подсчитать степных антилоп беспилотниками Дрон над сайгаками. Как в России пытаются подсчитать степных антилоп беспилотниками

Экологи пытаются решить старые задачи с помощью беспилотных аппаратов

СНОБ
Как выжить ипохондрику в разгар пандемии Как выжить ипохондрику в разгар пандемии

Как во время пандемии ипохондрики могут помочь сами себе и что делать их близким

Psychologies
«Мечта о Просвещении. Рассвет философии Нового времени» «Мечта о Просвещении. Рассвет философии Нового времени»

Отрывок, посвященный философской системе Готфрида Вильгельма Лейбница

N+1
Самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом Самый крупный кратер Аррокота рассказал о его ударном прошлом

Транснептуновые двойные системы прочнее, чем кажется на первый взгляд

N+1
Пока сидим дома: 10 длинных (и великих) сериалов, на которые стоит потратить время Пока сидим дома: 10 длинных (и великих) сериалов, на которые стоит потратить время

Только современная классика — смотрим, пересматриваем, вдохновляемся и смеемся

Esquire
Алкогений: Александр Твардовский Алкогений: Александр Твардовский

Твардовскому удавалось одновременно быть творцом и литературным чиновником

Maxim
День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова

Нынешняя эпидемия не знает классовых различий — сидят на карантине и болеют все

Forbes
Сменить декорации. Как новая реальность заставит нас пересмотреть старые схемы лидерства Сменить декорации. Как новая реальность заставит нас пересмотреть старые схемы лидерства

Как отказ от привычных схем позволяет оставаться эффективным руководителем

Forbes
Счастье быть женщиной Счастье быть женщиной

У многих из нас есть ложные убеждения и установки, мешающие наслаждаться сексом

Лиза
Как австрийский продавец мороженого стал миллиардером благодаря крохотной батарейке для AirPods за €5 Как австрийский продавец мороженого стал миллиардером благодаря крохотной батарейке для AirPods за €5

Как Майкл Тойнер превратил $40 млн в десятизначное состояние

Forbes
«Дер дойче пятерка» — как немцы сделали из «Лады» внедорожник «Дер дойче пятерка» — как немцы сделали из «Лады» внедорожник

В модернизации обошлись без полного привода

Maxim
Как готовить узбекский плов в домашних условиях: пошаговая инструкция для любителей азиатской кухни Как готовить узбекский плов в домашних условиях: пошаговая инструкция для любителей азиатской кухни

Когда хочется попробовать чего-то особенного

Playboy
Набег вкладчиков: что россияне сделали с деньгами, вынесенными с депозитов крупнейших банков в марте Набег вкладчиков: что россияне сделали с деньгами, вынесенными с депозитов крупнейших банков в марте

Из мартовского оттока в $5 млрд почти $4 млрд пришлось на пять крупных банков

Forbes
Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине

Как избежать депрессии и выгорания, находясь в четырех стенах

Forbes
Тайные линии: что скрывает наша кожа Тайные линии: что скрывает наша кожа

Человеческая кожа скрывает сложные узоры линий, о которых вы вряд ли подозревали

Популярная механика
Сто лучших книг для детей до 7 лет Сто лучших книг для детей до 7 лет

Списки художественных детских книг для разного возраста

Cosmopolitan
Что нам мешает обратиться к психотерапевту Что нам мешает обратиться к психотерапевту

Перечень нелепых предубеждений, которые оттягивают наш поход к психотерапевту

Psychologies
Декоративный кустарник с витаминными плодами Декоративный кустарник с витаминными плодами

Хеномелес японский давно известен многим садоводам под названием «японская айва»

Наука и жизнь
Челку делать будем? Челку делать будем?

Чтобы собака выглядела опрятной и ухоженной, можно обойтись и без мастера

Лиза
Все себе: как использовать карантин на благо внешности Все себе: как использовать карантин на благо внешности

Как на период самоизоляции сделать домашний уход более эффективным

Psychologies
Имитация науки Хьюнко Ли Имитация науки Хьюнко Ли

Корейскому художнику Хьюнко Ли отчаянно хочется быть хоть кем-нибудь, кроме себя

Популярная механика
Цифровая диктатура: как компании превращают дистанционную работу в ад Цифровая диктатура: как компании превращают дистанционную работу в ад

Пандемия сделала необходимым перевод многих компаний на дистанционную работу

Forbes
Работа по удаленке Работа по удаленке

Мы собрали самые актуальные вопросы про удаление волос в 2020 году

Glamour
«Всегда есть голод по хорошему сценарию» «Всегда есть голод по хорошему сценарию»

Актриса Анна Невская о самодисциплине, съемках и роли своей мечты

OK!
Открыть в приложении