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
Разведка и спецоперации Разведка и спецоперации

Вторая часть ответов на вопросы о подготовке спецопераций Второй мировой войны

Дилетант
Лена Горностаева Лена Горностаева

Какую часть мужского тела Лена Горностаева считает самой сексуальной?

Playboy
Охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку Охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку

Вирусы млекопитающих регулярно поражают человека

N+1
Минный пол Минный пол

20 вещей, которых мы боимся в женщинах

Maxim
Смещение границ: как не потерять баланс между работой и личными делами в «домашнем офисе» Смещение границ: как не потерять баланс между работой и личными делами в «домашнем офисе»

Работа удаленно дает некоторые приятные бонусы.

Forbes
Чем дальше в лес Чем дальше в лес

Деревянные небоскребы и другие способы сделать архитектуру экологичной

AD
Все скандалы карантина: Все скандалы карантина:

Самые серьезные звездные войны, затеянные во время самоизоляции

Cosmopolitan
«Перелеты за рубеж восстановятся к Новому году»:  как Aviasales потерял 88% выручки и к чему теперь готовится «Перелеты за рубеж восстановятся к Новому году»:  как Aviasales потерял 88% выручки и к чему теперь готовится

Куда россияне улетели на время пандемии и как будет возобновляться авиасообщение

Forbes
Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии Они хотели обогнать СССР и США: космическая программа Замбии

Бедная африканская страна пообещала высадиться на Луне раньше СССР и США

Популярная механика
Техника для гипноза, галлюцинаций и сна: что такое Техника для гипноза, галлюцинаций и сна: что такое

Для чего нужны мозговые машины и опасны ли они

Популярная механика
Штучные времена. О том, как министр Силуанов выживает на карантине Штучные времена. О том, как министр Силуанов выживает на карантине

Россия соединяет в себе жестокость полицейского режима и традиционный беспорядок

СНОБ
Витамин В3 помог иммунитету в борьбе с глиобластомой Витамин В3 помог иммунитету в борьбе с глиобластомой

В больших дозах витамин В3 уменьшил размеры опухоли в мозге модельных животных

N+1
«Крабовая барыня»: как Ксения Собчак решила потеснить зятя миллиардера Тимченко в добыче краба «Крабовая барыня»: как Ксения Собчак решила потеснить зятя миллиардера Тимченко в добыче краба

Ксения Собчак собирается построить крупнейшего игрока в добыче краба

Forbes
Тату для Вайнштейна и страх темноты: неожиданные факты об актрисе Джуди Денч Тату для Вайнштейна и страх темноты: неожиданные факты об актрисе Джуди Денч

Джуди Денч – известная актриса, но мировой успех пришел к ней не сразу

Cosmopolitan
Ошибочная настройка: 10 автомобилей, изуродованных тюнингом Ошибочная настройка: 10 автомобилей, изуродованных тюнингом

С помощью тюнинга машины пытаются сделать лучше, но иногда что-то идёт не так

Популярная механика
«Острая фаза кризиса закончилась»: что сигнал ЦБ к снижению ставки значит для инвесторов и рубля «Острая фаза кризиса закончилась»: что сигнал ЦБ к снижению ставки значит для инвесторов и рубля

Для рубля смягчение денежно-кредитной политики — не лучшая новость

Forbes
Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин

Что придумал и построил наш знаменитый соотечественник Иван Петрович Кулибин

Популярная механика
Три способа купить счастье — за деньги и без Три способа купить счастье — за деньги и без

Как правильно распорядиться деньгами, чтобы почувствовать себя лучше?

Psychologies
Наталья Крачковская, Джин Хэрлоу и другие звезды, умершие в погоне за красотой Наталья Крачковская, Джин Хэрлоу и другие звезды, умершие в погоне за красотой

Из-за пластических операций и похудения судьба этих звезд сложилась трагически

Cosmopolitan
Как любовь родителей влияет на здоровье детей? Как любовь родителей влияет на здоровье детей?

Любовь и нежность положительно влияют на детское здоровье

Psychologies
«Уснуть в этой ситуации  — значит умереть». Как осознанно управлять здоровьем во время кризиса и самоизоляции «Уснуть в этой ситуации  — значит умереть». Как осознанно управлять здоровьем во время кризиса и самоизоляции

Как противостоять мощнейшему стрессу, которому мы подвергаемся на самоизоляции

Forbes
Ковбой заходит в БАР Ковбой заходит в БАР

Светский репортер Ариан Романовский нашел у себя модную болезнь — БАР

Tatler
20 кг за месяц! Как работает диета «Зигзаг»? 20 кг за месяц! Как работает диета «Зигзаг»?

Чередуйте белковые дни с углеводными, чтобы быстро похудеть. И голодать не нужно

Cosmopolitan
Взлететь над водой: яхты на подводных крыльях Взлететь над водой: яхты на подводных крыльях

Добиться под парусом сумасшедших скоростей

Популярная механика
Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела

Когда-то нынешние рудименты человеческого организма помогали нашим предкам

Популярная механика
Правила удаленки: как эффективно работать и отдыхать в самоизоляции Правила удаленки: как эффективно работать и отдыхать в самоизоляции

Как найти золотую середину между деловой активностью и личным временем

РБК
Что будет с современным искусством после пандемии Что будет с современным искусством после пандемии

Как изменятся цены на искусство и что делать арт-дилерам?

СНОБ
Зачем смотреть фильм «Эмма» прямо сейчас Зачем смотреть фильм «Эмма» прямо сейчас

Изящный, легкий, чуткий и озорной фильм «Эмма» по Джейн Остин

РБК
Сухой карантин: почему ограничения продажи алкоголя не помогут в борьбе с пандемией Сухой карантин: почему ограничения продажи алкоголя не помогут в борьбе с пандемией

Краш-тест, который поставил под сомнение разумность действий властей

Forbes
Открыть в приложении