В разных системах классификации для них выделялись различные таксоны, напримерUltrabionta (Бірджес, Александр, 1928), Aphanobionta (Новак, 1930), Acytota (Джеффри, 1971), однако такие предложения не получили признания. В последние годы было предложено разделить все живые организмы нf две группы: те, кодирующие рибосомы (англ.ribosome encoding-organisms, REO, бактерии, архее и эукариоты) и те, кодирующие капсид(англ.capsid encoding-organisms, CEO, вирусы), это предложение также подверглась критике.
Существование неклітинних форм жизни является предметом научного спора, в связи с тем, что четкого и однозначного определения понятия«жизнь» до сих пор нет. Многие ученые считают, что только клеточные организмы можно считать живыми, например вирусолог Марк ван Редженмортел (Marc van Regenmortel) утверждает:
Самой простой системой, которую можно назвать живой есть клетка. Вирусы … неживые инфекционные объекты, о которые в крайнем случае можно сказать, что они ведут что-то вроде одолженного жизни.
Такого же мнения придерживаются авторы многих современных учебников по общей биологии и микробиологии. Тогда как в других отмечается, что считать живым вирусы, или нет — это дело вкуса, их можно рассматривать как исключительно сложные комплексы химических веществ, или как исключительно простые микроорганизмы. Также существует мнение, что вирусы живые внутри клетки но неживые вне ее
Вирусы
Исторический обзор
Вирусы были впервые открыты в 1892 годуДмитрием Івановським при исследованиимозаики табака какинфекционные агенты, что могут проходить через бактериальный фильтр. Название «вирус» им далМартинус Беєрінк, это слово с латинского означает яд. Таким образом название отражало тогдашние представления о вирусах как инфекционные жидкости. Изучаяящур вКРС Фридрих Лефлер установил, что на самом деле вирусы являются корпускулярными частицами, отличными от бактерий. В то время они считались живыми организмами.
В начале XXI века. статус вирусов как живых организмов и их положение в дереве жизни было пересмотрено в связи с несколькими событиями. В частности, в 2003 была открыта семья гигантскихмімівірусів — паразитовамеб, секвенирование генома одного из них размером 1,2млн п.н. позволило обнаружить большое количество генов нужных длятранскрипции итрансляции гомологичных к клеточным. Кроме того, оказывается, что у одного из мімівірусів —мамавіруса есть собственный паразит —вірофаг Спутник
По мнению вирусолога Жана-Мишеля Клавері, это открытие доказывает то, что вирусы живые: «Нет сомнения, что это живой организм. Тот факт, что он может заболеть делает его живее». Еще одно открытие, а именно выявления одинаковых белковых мотивов вкапсидах бактериофагов и вирусов эукариот, было интерпретировано как свидетельство древности вирусов, их возникновения еще до разделения трех доменов клеточных организмов. Патрик Фортерре предложил новую гипотезу о том, что вирусы сыграли важную роль в эволюции клеточных, в частности, обеспечили «переход» к использованию ДНК вместо РНК в качестве генетического материала. На основе этих предположений предлагается внести вирусы к дереву жизни.
Читайте также: Как новый телескоп NASA улучшит наше охота на жизнь на других планетах?
Аргументы за и против отнесения вирусов к живым организмам
Отнесения вирусов к живым организмам зависит в первую очередь от ответа на вопрос «что такое жизнь?». Пока-что не существует единого определения этого понятия, а большинство имеющихся обязательно включают хотя бы одну из двух признаков:
- Наличиеметаболизма, способности самоорганизации и самопідтримання. Например определениеде Дюва (1991): «Система, что может поддерживать себя в состоянии далеком от равновесия, расти и размножаться благодаря постоянному притоку энергии и материи из среды»;
- Способность кразмножение и эволюции. Например определениеМейнарда-Смита (1986): «О’объекты, что имеют способность к размножению, изменчивости инаследственности есть живыми»;
Существуют определения, что включают в себя оба признака, например принятоеNASA: «Самопідтримувальні химические системы способны к эволюции по Дарвину» (Джеральд Джойс, 1994).
| Сравнение свойств вирусов и клеточных органзімів | ||
|---|---|---|
| Признак | Клетки | Вирусы |
| Носитель информации | Так | Так |
| Самопідтримання | Так | Нет |
| Самовоспроизводство | Так | При участии клеток |
| Эволюция | Так | При участии клеток |
| Общее происхождение | Так | Нет |
| Историческая структурная непрерывность | Так | Нет |
| Гены, задействованы в метаболизме карбона | Так | Клеточного происхождения |
| Гены, задействованы в обмене энергии | Так | Клеточного происхождения |
| Гены, задействованы в синтезе белков | Так | Клеточного происхождения |
По первому признаку — наличием обмена веществ и самопідтримання вирусы нельзя считать живыми, поскольку они не имеют энергетического и каробонового метаболизма, а значит и способности улавливать и сохранятьсвободную энергию, вирусы не являются автономными системами. Однако многие ученые считают, что формулировка «вирусы не способны поддерживать себя в природных условиях» является некорректным, поскольку клетки, которые они используют для своей жизнедеятельности является частью природных условий. Клеточные организмы не могут существовать вполне автономно, например животные зависят от растений или других животных как источника питания[14]. Более того, сторонники отнесения вирусов к живым организмам, отмечают, не следует путать понятия «вирус и вирион».Вирион (вирусная частица) является только формой распространения вируса, он метаболически неактивный, так же какспоры бактерий илисемена растений. Вирусную частицу можно описать химической формулой, напримерполиовирус — C332 652H492 288N98 245O131 196P7 501S2 340 (Виммер, 1993), однако такойредукціоністський подход не позволяет отразить истинной его природы.1983 года Банеда выразил мнение о том, что именно внутриклеточная фаза жизненного цикла вируса должна считатьсяонтогенетичною стадией зрелости:
| В этой фазе вирус демонстрирует все главные физиологические свойства других организмов: метаболизм, рост и размножение. Таким образом жизни действительно присутствует. |
Ряд вирусологов, таких как Рауль, Фортерре, Клавері, поддерживают идею о том, что настоящий организм вируса — это «вирусная фабрика» в клетке, и путать вирион с вирусом, это как путать человека со сперматозоидом. Фортерре считает, что инфицируя клетку, вирусная частица превращает ее в вирус, через что предлагает считать вирусы клеточными организмами. Вместе с Раулем Дидье он предложил разделить все живые организмы на две группы: те, кодирующие рибосомы, и те, кодирующие капсид.
Относительно второго признака живого — способности к размножению, наследственности, изменчивости и эволюции, то она преимущественно трактуется «в пользу» вирусов. НапримерСальвадор Лурия считал ли вирусы живыми, объясняя это таким образом:
| Вирусы — независимые генетические системы. Они не случайно отделенными фрагментами клеточного генома. Они наделены наследственной непрерывностью, способностью к мутациям, и содержат наборы генов, слаженно действуют для продукции новых вирусов. Они имеют собственную эволюцию по крайней мере до некоторой степени независимую от эволюции организмов, в которых они размножаются. |
Однако существует мнение, что вирусы не воспроизводятся и не эволюционируют, их воспроизводящие клетки, и клетки же обеспечивают их эволюцию. Даже если вирусы имеют собственныеДНК- илиРНК-полимеразы, их функционирование полностью зависит от клетки.
Экард Виммер, один из исследователей, что синтезировали полиовирусin vitro, придерживается мнения, что вирусы изменяют свое состояние от неживого к живому:
| Когда меня спрашивают, живой полиовирус или неодушевленный, я отвечаю — да. Я рассматриваю вирусы как объекты, чередующие фазы, в течение которых они живые и неживые. Вне клетки живителя, полиовирус мертв как мячик для пинг-понга. Это химическое вещество, которую можно очистить до гомогенности и кристаллизовать. …Как и обычные химические вещества полиовирус можно синтезировать в пробирке.Однако, когда полиовирус, химическое вещество, попадает в клетку, он имеет план выживания. Его пролиферация подчиняется законам эволюции: наследственности, генетической изменчивости, естественному отбору, эволюции различных видов и так далее, полиовирус следует тем же правилам, что и живые организмы. |
Другие биологические объекты
До живых объектов иногда также зачислюють так называемые эгоистичные генетические элементы, напримерплазмиды, транспозоны, віроїди. Многие из них имеют собственные приспособления для копирования и распространения. Однако такие объекты имеют еще меньше автономности, чем вирусы. Отдельный случай составляютприоны — инфекционные белки. Это формы нормальных клеточных белков с измененнойконформацією, что могут превращать нормальные клеточные гомологи в себе подобные. Таким образом прионы автокаталітично размножаются, их иногда называют белковыми генами. По мнению некоторых биологов, в частности Джошуа Ледерберга, любая система органического мира будет неполной, если не дать ответа на вопрос куда поместить прионы, плазмиды и другие субклітинні биологические объекты с некоторыми признаками живого.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
