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

Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Одиночество – сволочь: 10 самых реалистичных фильмов об изоляции Одиночество – сволочь: 10 самых реалистичных фильмов об изоляции

Реалистичное изображение изоляции в фильмах может сильно нервировать

Cosmopolitan
Вещи и бессознательное: о чем мы фантазируем в кабинете аналитика? Вещи и бессознательное: о чем мы фантазируем в кабинете аналитика?

Несколько любопытных наблюдений психоаналитика Ирины Сизиковой

Psychologies
Будущее рядом: роботы из биологических тканей Будущее рядом: роботы из биологических тканей

Сокращением выращенных мышц удалось управлять с помощью спинного мозга крысы

Популярная механика
Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Как за четыре года сделать из обычного постсоветского города мечту Ильи Варламова? Как за четыре года сделать из обычного постсоветского города мечту Ильи Варламова?

Из Гатчины поступает подозрительно много хороших урбанистических новостей

Собака.ru
Дважды знакомы Дважды знакомы

Artik & Asti превратились в главных хитмейкеров наших дней

Glamour
Солнце мое Солнце мое

Рассказываем, как защитить себя от UV-излучения

Добрые советы
Может ли различаться скорость света во Вселенной: наследие Эйнштейна Может ли различаться скорость света во Вселенной: наследие Эйнштейна

Теория относительности применима ко всем известным источникам света

Популярная механика
Живой? Что связывает нас с Лениным спустя 150 лет Живой? Что связывает нас с Лениным спустя 150 лет

Для современных правителей России Ленин оказывается неудобным отцом

СНОБ
«Заморожены все проекты»: продюсер Роднянский и миллиардер Мамут о перевороте в кино из-за пандемии «Заморожены все проекты»: продюсер Роднянский и миллиардер Мамут о перевороте в кино из-за пандемии

Вернутся ли зрители в кинотеатры после кризиса и когда ждать новых премьер

Forbes
Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения Засиделись: 6 верных признаков того, что вам не хватает движения

Сидячий образ жизни так же опасен, как курение и злоупотребление алкоголем

Cosmopolitan
Мари Кондо покажет, как правильно обустроить домашний офис (и разобраться с рабочей перепиской) Мари Кондо покажет, как правильно обустроить домашний офис (и разобраться с рабочей перепиской)

Гуру по наведению порядка дома выпустила новую книгу

GQ
Lada Gorbi — история самой сумасшедшей «Нивы» Lada Gorbi — история самой сумасшедшей «Нивы»

200 лошадей плюс четыре поворотных колеса

Maxim
Кризис, похожий на девальвацию 2014 года: через что прошли банки в марте 2020 года Кризис, похожий на девальвацию 2014 года: через что прошли банки в марте 2020 года

Похожи ли два валютных кризиса — декабря 2014-го и марта 2020-го?

Forbes
Вредительское собрание Вредительское собрание

Шестиногие враги российской экономики

Огонёк
Всё на свете из пластмассы: почему надо выучить фразу «Пакет не нужен» Всё на свете из пластмассы: почему надо выучить фразу «Пакет не нужен»

Как каждый из нас может снизить потребление пластика и уменьшить свой экослед

СНОБ
Летучие мыши ни при чем: в Китае нашли нулевую пациентку, с которой началась эпидемия Летучие мыши ни при чем: в Китае нашли нулевую пациентку, с которой началась эпидемия

Расследование пути передачи инфекции в Китае привело к женщине

Домашний Очаг
В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью

Изоляция страшна длят тех, кто заперт в квартире с партнером, склонным к насилию

Forbes
Продукты с плесенью: спасти или выбросить Продукты с плесенью: спасти или выбросить

Можно ли удалить заплесневелую часть продукта и съесть остальное

Здоровье
5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете 5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете

Найдите другие способы расслабиться в самоизоляции, Netflix подождет

GQ
«Наперегонки с эпидемией. Антибиотики против супербактерий» «Наперегонки с эпидемией. Антибиотики против супербактерий»

Отрывок из книги Мэтта Маккарти: случай пациентки с острым лейкозом

N+1
Новая «Волга». Какой она могла стать в 2020 году Новая «Волга». Какой она могла стать в 2020 году

Почему легковой «Волге» не суждено было стать полноприводной и мощной

РБК
Ветра на коричневом карлике оказались сильнее юпитерианских Ветра на коричневом карлике оказались сильнее юпитерианских

Астрономы впервые смогли измерить среднюю скорость ветров, бушующих на экваторе

N+1
«Мы думали, что это всё чепуха»: как выживает в кризис русский малый бизнес за границей «Мы думали, что это всё чепуха»: как выживает в кризис русский малый бизнес за границей

Как владельцы малого бизнеса за границей выживают в условиях жесткого карантина

Forbes
На что обращают внимание миллениалы при выборе работы На что обращают внимание миллениалы при выборе работы

С молодыми специалистами сегодня можно достичь серьезных успехов

СНОБ
Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц

Валютные вклады населения в Сбербанке в пересчете на доллары сократились

Forbes
Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона? Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона?

Каким получился фильм «Титаника» и в чем секрет успеха картины

Esquire
Одна моложе другой. Все жены Геннадия Ветрова Одна моложе другой. Все жены Геннадия Ветрова

Известный комик никак не может выбрать одну единственную

Cosmopolitan
Донатисты и новациане: немилость к падшим Донатисты и новациане: немилость к падшим

Кто такие «новациане» и «донатисты»

Weekend
Открыть в приложении