Еволюція і розвиток вірусів

Всі організми повинні володіти однаковим набором характеристик, щоб їх можна було класифікувати як живих (або коли-небудь живуть для тих, хто вимер). Ці характеристики включають:

  • підтримання гомеостазу (стабільна внутрішнє середовище організму, навіть при змінах навколишнього середовища);
  • розмноження (здатність виробляти потомство);
  • робочий метаболізм (хімічні процеси в організмі для підтримки життєдіяльності);
  • передача спадковість (передача рис від одного покоління іншому);
  • зростання і розвиток;
  • чуйність до навколишнього середовища, в якій перебуває індивід;
  • живий організм повинен складатися з однієї або декількох клітин.

Віруси є цікавою темою вивчення для вірусологів і біологів через їх приналежності до живих істот. Насправді, віруси не вважаються живими, так як не володіють усіма характеристиками життя, які вказані вище. Ось чому, коли ви підхоплюєте вірус, для нього немає реального «лікування». Ми можемо лікувати тільки окремі симптоми і чекати поки наша імунна система зможе побороти патоген.

Однак не секрет, що віруси можуть завдати серйозної шкоди живим організмам. Вони здійснюють це, паразитуючи на здорових клітинах-господарях. Проте, якщо віруси не живі то, як вони можуть розвиватися? Якщо розглядати процес еволюції, як зміна в часі, то віруси дійсно розвиваються. Звідки вони взялися? На це питання ще належить відповісти.

Серед вчених обговорюється три основні гіпотези про те, як з’явилися віруси. Хоча є і ті, хто не визнає ні одну з них і все ще шукає відповіді в іншому місці.

Перша гіпотеза називається «гіпотезою втечі». Вона стверджує, що віруси насправді є фрагментами РНК або ДНК, які відокремилися або «вислизнули» від різних клітин, а потім почали вторгатися в інші клітини. Ця гіпотеза зазвичай відкидається, оскільки вона не пояснює складні вірусні структури, такі як капсули, що оточують вірус або механізми, які допомагають вводити вірусну ДНК в клітини-господарі.

«Гіпотеза скорочення» – ще одна популярна ідея про походження і розвиток вірусів. Ця гіпотеза стверджує, що віруси самі колись були клітинами, які згодом стали паразитувати на великих клітинах. Хоча це пояснює більшу частину того, чому вірусам потреби клітини-господарі для процвітання і відтворення, цю гіпотезу часто критикують за відсутність доказів, в тому числі чому маленькі паразити зовсім не схожі на віруси.

Остання гіпотеза про походження вірусів стала відома як «гіпотеза першого вірусу». Вона говорить про те, що віруси фактично передували клітинам або, принаймні, з’явилися в той же час, що і перші клітини. Однак, оскільки віруси мають потребу в клітинах-господарях, щоб вижити, ця гіпотеза малоймовірна.

Віруси настільки малі, що не зустрічаються в літописі скам’янілостей. Проте, багато типів вірусів об’єднують свою вірусну ДНК з генетичним матеріалом клітини-господаря, і сліди вірусів можна побачити в ДНК стародавніх копалин організмів.

Віруси адаптуються і розвиваються дуже швидко, так як здатні виробляти кілька поколінь нащадків за відносно короткий проміжок часу. Копіювання вірусної ДНК піддається багатьом мутацій в кожному поколінні, оскільки механізми перевірки клітин-господарів не можуть обробляти «коректуру» вірусної ДНК.

Ці мутації здатні привести до швидкої зміни вірусів протягом короткого періоду часу, здійснюючи його еволюцію з дуже високою швидкістю.

Деякі палеовірусологі вважають, що РНК-віруси, що несуть тільки РНК в якості генетичного матеріалу, а не ДНК, можливо, були першими вірусами, які еволюціонували. Простота будови РНК поряд зі здібностями вірусів до мутації з граничною швидкістю робить їх відмінними кандидатами на звання перших вірусів.

Однак, інші вважають, що спочатку з’явилися ДНК-віруси, обґрунтовуючи свої доводи гіпотезами про те, що віруси раніше були паразитарними клітинами або генетичним матеріалом, який відокремився від клітини, щоб стати паразитичними.

...
ПОДІЛИТИСЯ: