Co się dzieje, gdy wirusy ewoluują?
KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images
Wszystkie żywe istoty muszą wykazywać ten sam zestaw cech, aby można je było zaklasyfikować jako żywe (lub raz żyjące w przypadku tych, które w pewnym momencie wymarły). Cechy te obejmują utrzymanie homeostazy (stabilnego środowiska wewnętrznego nawet przy zmianach środowiska zewnętrznego), zdolność do rodzenia potomstwa, działający metabolizm (czyli procesy chemiczne zachodzące w organizmie), wykazywanie dziedziczność (przekazywanie cech z pokolenia na pokolenie), wzrost i rozwój, reagowanie na środowisko, w którym się znajduje, i musi składać się z jednej lub więcej komórek.
Jak wirusy ewoluują i przystosowują się?
Wirusy są interesującym tematem badań wirusologów i biologów ze względu na ich związek z żywymi organizmami. W rzeczywistości wirusy nie są uważane za żywe istoty, ponieważ nie wykazują wszystkich cech życia, o których mowa powyżej. Dlatego, gdy złapiesz wirusa, nie ma na niego prawdziwego lekarstwa. Tylko objawy mogą być leczone, dopóki układ odpornościowy, miejmy nadzieję, nie rozwiąże tego. Jednak nie jest tajemnicą, że wirusy mogą wyrządzić poważne szkody żywym istotom. Robią to, stając się zasadniczo pasożytami zdrowych komórek gospodarza. Jeśli jednak wirusy nie są żywe, czy mogą? ewoluować ? Jeśli przyjmiemy, że ewolucja oznacza zmianę w czasie, to tak, wirusy rzeczywiście ewoluują. Skąd więc się wzięli? Na to pytanie nie ma jeszcze odpowiedzi.
Możliwe pochodzenie
Istnieją trzy hipotezy ewolucyjne dotyczące powstania wirusów, które są przedmiotem dyskusji wśród naukowców. Inni odrzucają wszystkie trzy i nadal szukają odpowiedzi gdzie indziej. Pierwsza hipoteza nazywa się hipotezą ucieczki. Twierdzono, że wirusy są w rzeczywistości kawałkami RNA lub DNA które wybuchły lub uciekły z różnych komórek, a następnie zaczęły atakować inne komórki. Ta hipoteza jest generalnie odrzucana, ponieważ nie wyjaśnia skomplikowanych struktur wirusowych, takich jak otoczki otaczające wirusa, lub mechanizmów, które mogą wstrzykiwać wirusowy DNA do komórek gospodarza. Hipoteza redukcji to kolejny popularny pomysł dotyczący pochodzenia wirusów. Ta hipoteza głosi, że wirusy były kiedyś komórkami, które stały się pasożytami większych komórek. Chociaż wyjaśnia to wiele powodów, dla których komórki gospodarza są potrzebne wirusom do rozwoju i reprodukcji, często krytykuje się je za brak dowodów, w tym dlaczego małe pasożyty w żaden sposób nie przypominają wirusów. Ostateczna hipoteza dotycząca pochodzenia wirusów stała się znana jako pierwsza hipoteza wirusa. To mówi, że wirusy faktycznie wyprzedzały komórki — a przynajmniej powstały w tym samym czasie, co pierwsze komórki.Ponieważ jednak wirusy potrzebują komórek gospodarza, aby przetrwać, ta hipoteza nie jest aktualna.
Skąd wiemy, że istniały dawno temu
Ponieważ wirusy są tak małe, nie ma wirusów wewnątrz zapis kopalny . Jednakże, ponieważ wiele typów wirusów integruje swój wirusowy DNA z materiałem genetycznym komórki gospodarza, ślady wirusów można zobaczyć, gdy mapuje się DNA starożytnych skamielin. Wirusy przystosowują się i ewoluują bardzo szybko, ponieważ mogą w stosunkowo krótkim czasie wydać kilka pokoleń potomstwa. Kopiowanie wirusowego DNA jest podatne na wiele mutacji w każdym pokoleniu, ponieważ mechanizmy kontrolne komórek gospodarza nie są przystosowane do obsługi korekty wirusowego DNA. Mutacje te mogą powodować szybkie zmiany wirusów w krótkim okresie czasu, co powoduje, że ewolucja wirusa odbywa się z bardzo dużą szybkością.
Co było pierwsze?
Niektórzy paleowirusolodzy uważają, że wirusy RNA, te, które niosą tylko RNA jako materiał genetyczny, a nie DNA, mogły być pierwszymi wirusami, które ewoluowały. Prostota projektu RNA wraz ze zdolnością tego typu wirusów do mutacji w ekstremalnym tempie, czyni je doskonałymi kandydatami na pierwsze wirusy. Inni uważają jednak, że wirusy DNA powstały jako pierwsze. Większość z nich opiera się na hipotezie, że wirusy były kiedyś komórkami pasożytniczymi lub materiałem genetycznym, który uciekł od swojego gospodarza, aby stać się pasożytniczym.