ابتدا ویروس بود یا باکتری؟ – تابناک

دانشمندان پاسخ قطعی ندارند، تا حدی به این دلیل که بازسازی بیش از چهار میلیارد سال تکامل دشوار است. باکتری ها موجودات تک سلولی هستند که می توانند به طور مستقل تولید مثل کنند و وجود داشته باشند.

قدیمی ترین فسیل های باکتریایی تقریباً 3.5 میلیارد سال قدمت دارند. داده‌های ژنتیکی نشان می‌دهد که اولین سلول‌ها حتی قدیمی‌تر بوده‌اند و قدمت آن حداقل به ۴.۳ میلیارد سال می‌رسد. با این حال، این یافته به حل این مسئله کمک نمی کند که آیا ویروس ها یا باکتری ها ابتدا ظاهر شدند. زیرا این داده ها نشان می دهد که اولین سلول ها در اکوسیستمی پر از ویروس زندگی می کردند.

در این میان، ویروس‌ها راحت‌تر از باکتری‌ها تجزیه می‌شوند، بنابراین هیچ فسیل فیزیکی از ویروس‌ها وجود ندارد. تعیین سن ویروس ها با تغییر در توالی ژنتیکی آنها نیز مفید نیست، زیرا میزان جهش ویروس ها بسیار بیشتر از باکتری ها است.

ویروس ها موجودات زنده محسوب نمی شوند. آنها متابولیسم یا تولید مثل نمی کنند مگر اینکه سلولی را آلوده کنند و از منابع میزبان برای تولیدمثل استفاده کنند. از آنجایی که ویروس ها به میزبان نیاز دارند، می توان نتیجه گرفت که ابتدا باکتری ها تکامل یافته اند.

در واقع، تا همین اواخر، بیشتر دانشمندان فکر می کردند که ویروس ها از سوپ اولیه قبل از باکتری ها پدید آمده اند.

یکی از فرضیه‌ها برای توصیف منشأ حیات «دنیای آران» نام دارد و اولین بار توسط الکساندر ریچ در سال 1962 ارائه شد: در ابتدا، قبل از ظهور اولین موجودات زنده، مولکول‌های RNA به طور مستقل واکنش‌های شیمیایی ساده را کاتالیز می‌کردند و اطلاعات ژنتیکی اولیه را حمل می‌کردند. . در توالی خود ذخیره می شدند. در نقطه ای، این مولکول ها به هم رسیدند و زندگی اولیه را به وجود آوردند و سپس مولکول DNA پیچیده تر ظاهر شد.

Anantharaman به LiveScience گفت: “همه باکتری ها دارای DNA دو رشته ای هستند، اما ویروس ها ساختارهای متفاوتی دارند (DNA، RNA، ژنوم های دو رشته ای و تک رشته ای). وجود برخی از ویروس‌های فقط آرانو به شدت نشان می‌دهد که ویروس‌ها قبل از سلول‌ها ظاهر شده‌اند.

این فرضیه که ویروس ها برای اولین بار ظاهر شدند همچنان پذیرفته شده ترین فرضیه در بین زیست شناسان است، اگرچه اکتشافات جدیدتر آن را زیر سوال برده است.

این نظریه که باکتری ها برای اولین بار در سال 2003 ظاهر شدند ارائه شد. زمانی که محققان فرانسوی یک ویروس غول پیکر را در لجن مخزن آب در برادفورد انگلستان کشف کردند. کشف این “ویروس میم” نظریه های قدیمی میکروبیولوژیست ها در مورد تکامل ویروس ها را به چالش کشید. گوستاوو کائتانو-آنولز، بیوانفورماتیک از کالج پزشکی کارل در ایلینویز، می‌گوید: «این ویروس‌ها تقریباً به اندازه باکتری‌ها دارای ماشین آلات مورد نیاز برای ساخت پروتئین بودند. آنها مانند شکل میانی بین سلول ها و ویروس ها بودند.

محققان پیشنهاد کردند که شاید این ویروس ها از سلول های باستانی تکامل یافته اند، اما به جای رسیدن به یک حالت مشترک، یعنی حرکت به سمت پیچیدگی، به تدریج از پیچیدگی آنها کاسته شده و چندین عملکرد بیولوژیکی را از دست داده و کاملاً به سلول های میزبان وابسته شده اند. البته Anantaraman و Caetano-Anoles نسبت به این نظریه تردید دارند. Anantharaman می گوید: «این فرضیه بسیار کلی است و حامیان آن اغلب بر روی نمونه های بسیار خاص تمرکز می کنند.

از دیدگاه Caetano-Anoles، تکامل همزمان از یک اجداد مشترک محتمل ترین منشاء ویروس ها و باکتری ها است. او می گوید مواد ویروسی از ابتدا وارد ساختار ما شده است. شاید ویروس واقعاً بخشی از کل فرآیند سلولی باشد و باید به عنوان یک عنصر جدایی ناپذیر در نظر گرفته شود.

تحقیقات خود Caetano-Annoles به سایر ویژگی‌های ساختاری می‌پردازد که ممکن است «حافظه» ویروس‌ها و باکتری‌های باستانی را حفظ کنند. او معتقد است که شباهت در نحوه تا شدن پروتئین‌های ویروس‌ها و باکتری‌ها که در توالی ژنتیکی کدگذاری می‌شود، نشان‌دهنده منشا مشترک احتمالی است.

در حالی که محققان به کشف شواهدی در حمایت از هر نظریه ادامه می دهند، بعید است که به یک پاسخ قطعی برسیم. آنتانارامان می گوید: «ما در تلاشیم تا رویدادی را که چهار میلیارد سال پیش رخ داده است، درک کنیم. ما می توانیم آزمایش هایی را برای حمایت از نظریه های مختلف انجام دهیم. اما این وضعیت مشابه مشکل مرغ یا تخم مرغ است، جایی که تشخیص اینکه کدام یک از این دو عامل ابتدا وجود داشته است دشوار است.