Od dłuższego czasu wirusy są tematem stale obecnym w mediach. Skąd się wzięły? Jakie etapy ewolucji mają za sobą? To podstawowe pytania, ale jak się okazuje, wcale nie jest łatwo udzielić na nie jednoznacznej odpowiedzi.
Wiadomo, że wirusy są swego rodzaju dziwolągami. Znajdują się na pograniczu materii ożywionej i nieożywionej. Są na tyle niekompletne, że nie są w stanie przetrwać samodzielnie. Staje się to możliwe dopiero wtedy, gdy uda im się wniknąć do wnętrza komórki, której maszynerię zaprzęgają do uruchomienia… samych siebie.
Cztery hipotezy
Istnieją cztery hipotezy pochodzenia wirusów.
Pierwsza z nich to hipoteza pierwotnego wirusa. Zakłada ona, że wirusy powstały, zanim pojawiły się komórki. Wirusy byłyby więc etapami na drodze, na której wyewoluowały te ostatnie. Są śladami po tym, co się kiedyś dokonało i doprowadziło do utworzenia czegoś doskonalszego.
Druga hipoteza to hipoteza ucieczki. Zgodnie z nią wirusy są fragmentami genów lub genomów, które wyciekły z innych komórek i zdołały zabezpieczyć się otoczkami, zwanymi kapsydami. Potem owi uciekinierzy mieli znaleźć sobie nową niszę i stać się pasożytami ożywającymi dopiero po powrocie do miejsca, z którego niegdyś zbiegli, czyli do wnętrza komórki.
Trzecia możliwość to hipoteza regresji. Według niej wirusy są komórkami, które ewolucyjnie uległy znacznemu zmniejszeniu, a następnie fragmentyzacji. Byłyby to więc komórki, które do tego stopnia zredukowały swoje wnętrze, że w końcu stały się tak małe, iż mogły przetrwać jedynie pasożytując we wnętrzu innych komórek.
Czwarta hipoteza to tzw. hipoteza chimeryczna. Zgodnie z jej założeniami wirusy są tworami bardzo zbliżonymi to tzw. transpozonów – „skaczących genów”, przemieszczających się z jednej części genomu na inny, niekiedy z jednej komórki do innej, a nawet z jednego gatunku na drugi, wykorzystując zasoby różnych komórek do powielania samych siebie. (Za przewidzenie istnienia transpozonów w roku 1948 genetyczka Barbara McClintock otrzymała Nagrodę Nobla.)
Wirus gigant – i co z tego wynika
Obecnie wydaje się, że najbardziej prawdopodobną hipotezą opisującą genezę wirusów jest trzecia – ta mówiąca o regresji.
W roku 2003 w wieży wodociągowej w Bradford odkryto olbrzymiego wirusa, który był tak duży, że można było zobaczyć go przez mikroskop optyczny (choć zwykle wirusy można obejrzeć jedynie za pomocą mikroskopu elektronowego). Z uwagi na niezwykłe rozmiary uczeni sądzili w pierwszej chwili, że to bakteria, ale żadne geny bakteryjne w tym olbrzymie nie zostały odkryte.
Wirusa przebadano w Marsylii. W relacji na ten temat czytamy: „Jego średnica była ogromna, większa od najmniejszych bakterii. Genom też był imponujący jak na wirusa, liczył 1,2 mln par zasad w porównaniu z (…) 13 tys. w przypadku wirusa grypy czy nawet 194 tys. występującymi u wirusa ospy. (…) To był nieprawdopodobny wirus. Miał wirusowy charakter, ale był za wielki. To tak, jakby w Amazonii odkryto motyla o metrowej rozpiętości skrzydeł”.
W związku z tym, że udawał bakterię, nazwano go mimiwirusem (od mimikry – naśladowania wyglądu innych roślin lub stworzeń, tu – bakterii). Jako że we wnętrzu tego przedziwnego tworu odkryto cztery enzymy typowe dla komórek, nigdy wcześniej nie widziane w wirusach, naukowcom zaczęło przejaśniać się w głowach. Logiczny wniosek był taki, że wirus posiadał je jako pozostałości po swej poprzedniej formie – że wywodził się z komórki. Był rezultatem jej regresji. Czyli – hipoteza numer trzy na temat pochodzenia wirusów znacznie zyskała na prawdopodobieństwie.
Puszka Pandory
Niedługo potem podobnie gigantyczne wirusy odkryto w wodach Morza Sargassowego i nazwa mimiwirus dała początek nazwie całego rodzaju – Mimiviridae. Jeszcze później marsylscy badacze natrafili na dwa kolejne wirusowe kolosy pasożytujące w amebach – na jednego w wodach Oceanu Spokojnego u wybrzeży Chile, na drugiego zaś – w niewielkim stawie w Australii. Oba były jeszcze większe niż mimiwirus z Bradford. Te superolbrzymy nazwano pandorawirusami, przywołując mitologiczną puszkę Pandory z uwagi na lawinowe pojawianie się nowych odkryć.
Niespodziewana hipoteza
Hipoteza regresji wkrótce uległa rozszerzeniu. Obecnie głosi ona, że być może wirusy, owszem, są pozostałościami po dawnych komórkach – ale po takich, których teraz już nie ma na Ziemi, bo w trakcie ewolucji wyginęły. Być może owe zaginione komórki utraciły kiedyś swą konkurencyjność i zostały wykluczone z dalszego rozwoju. Ale – jak to często bywa – nie do końca. Może odpowiednio zredukowały swoje genomy i przetrwały jako pasożyty innych komórek – stały się tym, co dziś nazywamy wirusami
Badania trwają.
Opr. RW
