Ano ba ang impyerno? Ang mga siyentipiko ay nagtanong sa tanong na ito araw-araw kapag sinusubukan na magtrabaho kung paano magkakaugnay ang iba't ibang mga bagay sa buhay sa bawat isa. Ang mga sagot ay hindi madali o walang halaga. Ang mga biological affiliation ay ginagamit hindi lamang upang bumuo ng isang catalog ng buhay kundi pati na rin upang maunawaan kung paano ang buhay ay lumaki sa maraming mga form.

Ang mga virus ay isang mahusay na halimbawa. Nagmumula sila ng problema sa mga biologist dahil wala silang mga selula at sa gayon ay hindi nahulog sa alinman sa mga pangunahing tatlong pangkat o "mga domain" ng buhay na ginagawa ng lahat ng iba pang mga organismo - bakterya, archaea (ibang uri ng microbe) at eukaryota (mga halaman, hayop at fungi, bukod sa iba pa). Nagtalo ang ilang siyentipiko na ang mga virus ay hindi binibilang bilang mga nabubuhay na organismo at mas mahusay na nakikita bilang pusong genetiko na hindi maaaring magparami sa kanilang sarili at kailangang i-hijack ang mga cell host. Ang iba ay naniniwala na ang mga virus ay nagbago mula sa mga organismo ng cellular at kaya bilang bilang ikaapat na domain ng buhay.

Ang huli teorya ay boosted sa pamamagitan ng pagtuklas ng isang dekada ang nakalipas ng higanteng mga virus na mas katulad sa mga cellular lifeforms. Ngunit isang bagong pag-aaral, nai-publish sa journal Science, sa mga genome ng mga higanteng virus na tinatawag na ideya na ito sa tanong. Magkakaroon din ng mga siyentipiko na simulan ang kanilang paghahanap para sa mga pinagmulan ng mga virus sa lahat ng dako?

Ang mga virus ay maliliit, minimalistikong mga nilalang na nakakalayo sa mga nuances ng buhay ng cellular. Kadalasan binubuo ng mga genetic material (DNA o nito molecular pinsan RNA), kadalasang napapalibutan ng isang amerikana ng protina na tinatawag na capsid, kung minsan ay may mga karagdagang layer na hiniram mula sa isang host cell. Ang mga virus ay maaari lamang magtiklop sa loob ng isang host cell sa pamamagitan ng pag-hack ng metabolismo nito, at ang bawat domain ng buhay ay nahawaan ng iba't ibang mga bersyon ng mga cellular squatters na ito.

Ang napakalaking pagtitiwala sa mga cell ng host ay itulak ang mga ito sa mga limitasyon ng kahulugan ng buhay, sa ilang mga isinasaalang-alang ang mga ito buhay at iba pa patay. Hindi kataka-taka na ang karamihan sa mga kuwento ng sombi ay may kaugnayan sa isang virus. Marahil ay mas madali lang na isaalang-alang ang mga undead ng virus. Ang malaking tanong ay: saan sila nanggaling?

nakikipagkumpitensya theories subukan na ipaliwanag kung paano lumaki ang mga virus. Ang isa ay nagpapakita ng mga virus bilang mga inapo ng isang sinaunang lahi ng mga organismo ng cell na nanirahan sa ibang mga selula at pinadali ang kanilang istraktura sa paglipas ng panahon. Ito ay gagawin sa kanila na ang mga nakaligtas lamang ng isang pang-nawalang ika-apat na larangan ng buhay na naiwan sa likod ng organisasyon ng cell. Kung ang mga virus ay nagbago mula sa mga nabubuhay na organismo, makabubuting isipin ang mga ito bilang buhay ngayon.

Rogue agent

Ang ibang teorya ay nagmungkahi na ang mga virus ay nagsimula bilang pusong mga genetic agent, mga vagrant sa genome na nakaligtas sa kanilang cellular confinement. Maaaring may kaugnayan sila sa jumping genes na maaaring kopyahin o i-cut ang kanilang mga sarili mula sa isang genome at pagkatapos i-paste ang kanilang mga sarili sa iba pang mga bahagi ng DNA. Sa ganitong kaso, ang mga virus ay magiging resulta ng mga aksidente sa molecular na naging matatag sa ebolusyon. Ang ibig sabihin nito ay hindi sila kumpleto na mga organismo na nabubuhay, tulad ng isang computer virus ay hindi isang kumpletong computer.

Ang parehong mga panukala ay may kanilang mga flaws. Ang unang nabigo upang ipaliwanag kung gaano simpleng mga virus. Walang iba pang mga kilalang organismo na may sobrang antas ng pagpapagaan. Sa kabilang banda, ang ikalawang teorya ay hindi nagpapaliwanag kung bakit ang mga virus ay mas kumplikado kaysa sa iba pang mga mobile genetic na elemento, wala sa alinman ang anumang bagay na maihahambing sa isang capid coat.

Pagkatapos, sa 2004, ang mga siyentipiko natuklasan ang isang uri ng higanteng virus (o "girus") na tila tip sa balanse sa pabor sa mga virus na may cellular na pinagmulan. Ang mga ito ay tinatawag na higanteng may magandang dahilan. Ang ilan ay sampung beses na mas malaki sa parehong sukat at haba ng genome kaysa sa aming minamahal na virus ng trangkaso, at mayroon tulad ng maraming mga 2,500 genes kumpara sa manipis na 11 ng influenza.

Ang karagdagang genetic na materyal ay kinabibilangan ng mga tagubilin para sa paggawa ng mga protina, isang bagay na malalim na kulang sa iba pang mga virus ngunit naroroon sa lahat ng iba pang mga form sa buhay. Ang sistema ng molekular ay hindi kumpleto at kailangan pa ng mga girus na lusubin ang mga selula upang gumawa ng mas maraming mga girus. Ngunit iminungkahi ng ilang mananaliksik na ang mga genes ay maaaring maging mga tira ng isang cellular nakaraan, back up ang pagkakaroon ng isang ika-apat na domain ng buhay.

Sa kabilang banda, ang kalawakan ng genetic na kalikasan ng mga virus ay nagdudulot sa kanila na kumuha ng mga gene mula sa iba pang mga organismo. Ito ay sinenyasan ang iba ay magtatalo na ang lahat ng mga karagdagang gene na ito sa mga girus ay mga produkto ng evolutionary na pagnanakaw.

Giant problema

Ngayon isang bagong pag-aaral ay nakumpirma na ang "hiniram" na likas na katangian ng lahat ng mga genes na ito sa mga virus. Ang pananaliksik ay gumagamit ng mga pinaka-advanced na pamamaraan, na pinangalanang Next Generation Sequencing (NGS), upang i-map out ang DNA na kinuha mula sa isang wastewater treatment plant sa Klosterneuburg, Austria. Sa nakaraang ilang taon, ang mga pag-aaral ng NGS may natuklasan na sampung libo bagong uri ng lifeform, at sa pagkakataong ito NGS ay nagsiwalat ng isang ganap na bagong lahi ng higanteng mga virus, ang Klosneuviruses.

Sa lahat ng mga girus, ang Klosneuviruses ang may pinakamalaking hanay ng mga gene na kasangkot sa paggawa ng mga protina. Sa pamamagitan ng paghahambing sa mga genome ng iba't ibang mga higanteng virus at maingat na muling pagtatayo ng kanilang ebolusyon, ang mga mananaliksik ay palaging nagpapakita na ang makina ng paggawa ng protina sa mga girus ay isang relatibong kamakailang genetic addition - hindi ang mga scrap ng mas malaking genre ng ancestral.

Ang pag-aaral ay nagpapahiwatig na ang mga host cell na sinubukan ng mga virus na i-hijack ay maaaring umunlad ng isang diskarte sa pagtatanggol batay sa pagtatago ng mga protina mula sa mga manlulupig. Pagkatapos ay inangkop ng mga virus ang pagsasama ng ilan sa mga gene sa kanilang genome. Napagpasyahan ng mga mananaliksik na ang mga higanteng virus na pinag-aralan sa pag-aaral na ito ay umunlad ng maraming beses mula sa mas maliliit na mga virus, na tinatanggihan ang ideya na umunlad mula sa mga cellform ng buhay ng cellular.

Gayunpaman, ang bagong katibayan ay hindi pumatay ng ganap na mga virus. Ang mga bagong gnarls sa puno ng buhay ay natuklasan araw-araw, at ang isang bagong paghahanap ay maaari pa ring magbigay ng isang ugnayan sa pagitan ng cellular at acellular na buhay - o patunayan ang kabaligtaran. Hanggang pagkatapos, patuloy naming iniisip ang kalikasan ng buhay, ang relasyon sa pagitan ng mga zombie at mga virus, at nagtataka "kung ano ang impiyerno ay na?"

Tungkol sa Ang May-akda

Jordi Paps, Lecturer, School of Biological Sciences, University of Essex

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon