Впрочем, происхождение вирусов – это тема следующей главы, а эту пора заканчивать.
Глава третья
Гипотезы происхождения вирусов и оптимистическая теория коэволюции
Морю какому, какой стране Арион не известен,
Волны морские смирять песней умевший своей?
Часто при пенье его и волк за овцою не гнался,
Часто, от волка бежав, бег прекращала овца,
Часто под сенью одной и собаки, и зайцы лежали,
Часто была на скале рядом со львицею лань…
С коршуном вместе могла дружно голубка сидеть.
Овидий, «Фасты»
(Перевод Ф. А. Петровского)
«И с чего это вдруг автора занесло в античную древность? – удивились сейчас некоторые читатели, прочитав эпиграф. – Неужели легендарный древнегреческий кифаред Арион был автором гипотезы о происхождении вирусов? Или древнеримский поэт Публий Овидий Назон на досуге развлекался изучением вирусов?».
[10]
Разумеется, нет. Ни легендарный Арион, ни реально существовавший Овидий о вирусах даже понятия не имели. Человечество познакомилось со этими мельчайшими паразитами только в ХХ веке. Эпиграф ценен для нас последствиями, которые вызывали песни Ариона – и волк за овцою не гнался, и собаки вместе с зайцами лежали, и лань рядом со львицею сидела, и голубка рядом с коршуном… Так и подмывает дополнить этот идиллистический ассоциативный ряд следующим примером: «и вирус клетки убивать переставал, и тихо-мирно в них существовал». А что? Там, где лань сидит рядом с львицей, не опасаясь быть съеденной, вирусам положено вести себя мирно.
Если кто не понял, а, скорее всего, не поняли многие, это был камень в огород горе-теоретиков, предрекающих человечеству вечный и нерушимый мир с вирусами. Поймите правильно – в самой идее такого мира нет ничего плохого, она невероятно замечательна, ужасно привлекательна и не по-детски духоподъемна. Но идеи должны быть привязаны к реальности, и только в этом случае они чего-то стоят. Идеи, начисто от реальности оторванные, годятся только для фантастических произведений.
Но давайте уж по порядку, тем более что мы вплотную подошли к происхождению вирусов в предыдущей главе и прерываться было бы неуместно.
На сегодняшний день мы имеем три классические или, если хотите, три основные гипотезы происхождения вирусов (не гигантских вирусов, а всех вирусов вообще).
Первая гипотеза вам уже известна – это гипотеза деградировавших клеток-паразитов, которые выродились, упростились по причине своего паразитического образа жизни.
Вторая гипотеза – гипотеза первичности вирусов, тоже приводилась в предыдущей главе. Где-то когда-то случайно возникшие в водах Мирового океана молекулы белков и нуклеиновых кислот взялись за руки и так появился первый вирус – Вирус-Праотец… Со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Где-то когда-то случайно возникшие в водах Мирового океана молекулы белков и нуклеиновых кислот – это не сказочка, а реально доказанный факт.
Возможность абиогенного, то есть – происходящего вне живых организмов, синтеза высокомолекулярных органических веществ была экспериментально доказана в 1953 году американскими учеными Стэнли Миллером и Гарольдом Юри.
Для проведения эксперимента по абиогенному синтезу ими был создан аппарат, состоявший из двух стеклянных колб, соединенных в замкнутую цепь. В одну из колб было помещено устройство, имитирующее грозовые эффекты – два электрода, между которыми регулярно происходил электрический разряд напряжением примерно в 60 000 вольт. В другой колбе постоянно кипела вода. Аппарат был заполнен смесью газов, соответствовавшей тогдашним представлениям о составе атмосферы ранней Земли. Смесь эта состояла из метана (CH4), аммиака (NH3), водорода (H2) и монооксида углерода (CO).
После двух недель непрерывной работы в колбе с водой были обнаружены такие вещества, как уксусная и муравьиная кислоты, мочевина и несколько аминокислот. Аминокислоты в данном эксперименте имели первостепенное значение – раз уж они образовались «из ничего», то рано или поздно начнут соединяться в цепочки и таким образом превратятся в белки, основу жизни на нашей планете. Эксперимент можно было не продолжать до образования первых белковых цепочек, все было ясно и так – в соответствующих условиях при наличии определенных исходных продуктов из неорганических веществ в случайном порядке могут образовываться высокомолекулярные органические соединения.
Но эксперимент Миллера – Юри все же продолжили другие ученые, которые дошли до «конца первой серии» – получили все виды биологических молекул, в том числе сложные белки, аналогичные белкам живых клеток, и липиды, способные образовывать клеточные мембраны.
Что же касается второй части Марлезонского балета – перехода от сложных органических соединений к живым организмам, то с ней вышла загвоздка. Несмотря на многократные попытки ученых, создать живую клетку из сгустка белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов пока еще никому не удалось. Правда, в 2011 году повеяло надеждой, когда ученые из Токийского университета смоделировали подобие протоклеток, способных производству копий собственной ДНК и, следовательно, к самовоспроизведению. Но (как тут не вспомнить классическое: «все что говорится до слова «но» – не имеет значения») этот эксперимент был поставлен с участием посторонней ДНК, которую ввели в протоклетки на начальной стадии эксперимента. Вот если бы ДНК протоклетки возникла бы сама по себе, то было бы совсем другое дело…
[11]
[12]
Если уж говорить начистоту, то в Клетку-Праматерь верится как-то больше, чем в Вируса-Праотца.
Согласно третьей гипотезе, гипотезе беглой ДНК, вирусы произошли от «сбежавших» фрагментов молекул ДНК клеточных организмов.
Допустить подобное вполне возможно, кроме шуток.
Известно ли вам, что существуют прыгающие гены? По-научному они называются транспозонами. По разным оценкам, транспозоны составляют от трети до половины человеческой ДНК. Транспозоны обладают способностью менять свою локализацию, то есть они способны «перепрыгивать» с одного места в молекуле ДНК на другое. Эти «попрыгунчики» делятся на два типа в зависимости от механизма прыжка. Одни транспозоны вырезаются из одного места и врезаются в другое (механизм «вырезать и вставить»), а другие создают РНК-матрицу для самокопирования (механизм «копировать и вставить»). Зачем нужны прыгающие гены, пока еще не ясно. Гипотез существует множество, но мы в них вникать не станем, чтобы не отвлекаться от основной темы. Нам сейчас важно знать о существовании транспозонов. А раз уж они существуют, то кто мешает им обособиться от клеточной ДНК и зажить самостоятельной жизнью – запустить процесс самокопирования внутри родной клетки? А затем отпочковываться от нее, получая при этом капсид, сделанный из клеточной мембраны, и «вперед – за цыганской звездой кочевой, на свиданье с зарей, на восток, где, тиха и нежна, розовеет волна, на рассветный вползая песок…».
[13]
