Віруси з космосу?
Що таке віруси: нащадки самостійно еволюціонували форм життя, підсумок регресу бактерій, оскаженілі гени або прибульці з космосу? Що являє собою царство вірусів? Яка їхня роль в біосфері?
Вірус (лат. Virus - отрута) - субклітинний інфекційний агент, який може відтворюватися тільки всередині живих клітин організму. За природою віруси є автономними генетичними елементами, що мають позаклітинну стадію в циклі розвитку. Поза клітини віруси не проявляють прізнакa живого і поводяться як частки органічних полімерів. Від живих організмів відрізняються відсутністю основного та енергетичного обміну, і відсутністю апарату синтезу білка, ступінь складності якого перевищує таку самих вірусів.
Незважаючи на загальні закономірності будови і стратегії розвитку (пов'язані з функціональної спільністю), віруси не мають спільного походження.
Віруси мають генетичні зв'язки з представниками флори і фауни Землі. Геном людини на 32% складається з інформації, кодируемой вірус-подібними елементами і транспозонами. За допомогою вірусів може відбуватися передача генетичної інформації не від безпосередніх батьків до свого потомства, а між двома несумісними (або навіть відносяться до різних видів) особинами. Іноді віруси утворюють з тваринами симбіоз. Так отрута деяких паразитичних ос містить структури Polydnavirus, PDV.
В таксономії живої природи віруси виділяються в окремий таксон Vira, який утворює в класифікації Systema Naturae 2000 разом з доменами Prokaryota і Eukaryota кореневої таксон Biota.
Існує кілька гіпотез, що пояснюють походження вірусів.
1. Bіруси народжені клітинами
2. Bіруси - нижчий рівень організації і можуть зароджуватися з молекул неживої матерії
ДНК-містять бактеріофаги і деякі ДНК-віруси еукаріот, можливо, походять від мобільних елементів і плазмід - більш простих автономних генетичних елементів, ділянок ДНК, здатних до самостійного реплікації в клітині. Походження деяких РНК-вірусів пов'язують з віроїди. Віроїди представляють собою високо структуровані кільцеві фрагменти РНК, реплицируемой клітинної РНК-полімерази. Вважається, що віроїди представляють собою «втекли інтрони» - вирізані в ході сплайсингу незначні ділянки мРНК, які випадково придбали здатність до реплікації.
Білків віроїди не кодують. Вважається, що придбання віроїди кодують ділянок (відкритої рамки зчитування) і призвело до появи перших РНК-вірусів.
Існує гіпотеза, що великі ДНК-віруси походять від більш складних внутрішньоклітинних паразитів, які втратили значну частину свого геному. Однак ця гіпотеза не підтверджується даними молекулярної біології: проти цієї гіпотези свідчить генетична близькість даних вірусів інфіковані організму і відсутність хоч якогось структурного подібності з внутрішньоклітинними організмами - бактеріями або найпростішими. Hекоторое вірусні білки не виявляють гомології з білками бактерій, архей і еукаріот, що свідчить про порівняно давньому відокремленні цієї групи.
Роль вірусів у біосфері
Віруси є однією з найпоширеніших форм існування органічної матерії на планеті за чисельністю: води світового океану містять колосальну кількість бактеріофагів (близько 250 мільйонів часток на мілілітр води), їх загальна чисельність в океані - близько 4x10step30, а чисельність вірусів (бактеріофагів) в донних відкладеннях океану практично не залежить від глибини і всюди дуже висока. В океані мешкають сотні тисяч видів (штамів) вірусів, переважна більшість яких не описані і не вивчені. Віруси грають головну роль в регуляції чисельності популяцій і дотриманні меж зростання.
Bіруси є складовою іншого ключового процесу в біосфері - підтримання життєвого тонусу еволюції. Ця їхня функція проявляється в тому, що особини популяції, види яких в силу будь-яких причин стали втрачати резерви життєздатності, починають хворіти і гинути. В результаті завдяки вірусам при стабільних тривалих умовах, досить часто існували на Землі в минулому, живе (в цілому) НЕ вироджується і при різких змінах зовнішніх умов може витримати їх крайні значення за рахунок мутаційного «з'їдання» резервів функцій. Такою була роль вірусів протягом усього часу існування життя на Землі як основної складової інформаційних потоків в біосфері, що визначає її стабільність, єдність і еволюцію, - одного з контрольних механізмів чисельності популяцій і збереження надмірності функцій.
Вивчення геному людини і порівняння його з геномом шимпанзе (і тільки) показало, що вони майже ідентичні. Геноми людини і шимпанзе відрізняються всього на 1%, і пов'язано це з відмінностями в регулюванні 100 генів, які відповідають за метаболізм вуглеводів, особливо глюкози. Як припустив біолог Аллан Вілсон (1975 г.) (тепер це доведено), енергію для розвитку мозку людина отримала завдяки змінам в раціоні харчування (в порівнянні з шимпанзе), а саме переходу від фруктів до бульб і корінь, що призвело до колонізації організму вірусами грунту. Так, в геномі людини у великій кількості виявлені молекулярні останки вірусів (провіруси, ретровіруси), які дуже давно прилаштувалися в геном людини і переходять в його складі з покоління в покоління. Ретровіруси належать до широкої групи генетичних елементів, реплицирующихся за допомогою зворотної транскрипції. При встановленні генома вірусу в зародкову лінію клітин вірусна ДНК успадковується як превалюючий ознака.
Вся біосфера наповнена трансмісивною (переданої) інформаціей.Она інформаційно-трансмісивна складова клітини і другий фактор еволюції. Перший - це абсолютно безкомпромісна конкурентна боротьба за будь-яке місце (і за всяку ціну) в будь-який екологічної ніші. Завдяки інформаційній трансмісії будь-які нововведення живого стають потенційним надбанням всієї біосфери.
Подібно дволикого богу Януса, віруси поєднують в собі подвійність властивостей живої і неживої природи, і це дивовижне якість дає їм можливість існувати в біосфері всюди - як поза живих тканин, так і в клітинах організмів суші і води, і бути могутнім інструментом перенесення генетичної інформації в біосфері, що забезпечує єдність всього живого на планеті Земля.
Віруси біосфери і біотехнології в житті і смерті людства
еволюційне походження
Bіруси
Що таке віруси: нащадки самостійно еволюціонували форм життя, підсумок регресу бактерій, оскаженілі гени або прибульці з космосу?
Що являє собою царство вірусів?
Яка їхня роль в біосфері?
