Dlaczego wirusy są uważane za organizmy nieożywione?
Wirusy są odpowiedzialne za niektóre z najbardziej niebezpiecznych i śmiertelnych chorób, w tym grypy, eboli, wścieklizny i ospy. Pomimo ich potencjału do zabijania, te potężne patogeny są w rzeczywistości uważane za nieożywione, tak żywe jak ekran, na którym czytasz ten artykuł.
Jak to możliwe? Jak coś tak paskudnego jak wirus może rozprzestrzeniać się tak szybko, rozmnażać się i infekować inne żywe istoty, ale nie być uważane za żywe stworzenie? Odpowiedź jest złożona i jest przedmiotem debaty od momentu, gdy po raz pierwszy nazwano je w 1898 roku.
Spór opiera się na tym, co rozumiemy przez „żywe”.
Co rozumiemy przez „żywe”?
Nie ma jednej bezdyskusyjnej definicji, która oferuje znak rozpoznawczy życia. Niektóre z bardziej powszechnych pytań dotyczących rozróżnienia między rzeczami żywymi i nieżywymi są następujące. Czy posiada własną biologiczną „maszynerię” do replikacji? Czy rozmnaża się poprzez podziały komórkowe? Czy ma metabolizm?
Na każde z tych pytań wirusy otrzymują ocenę negatywną.
Dlaczego wirusy nie pasują do rachunku?
Aby się replikować, wirusy muszą najpierw porwać sprzęt reprodukcyjny komórki gospodarza, przekierowując go do „fotokopiowania” kodu genetycznego wirusa i zapieczętowania go wewnątrz nowo utworzonego pojemnika, zwanego kapsydem. Bez komórki gospodarza wirus po prostu nie może się replikować.
Wirusy zawodzą w drugim pytaniu z tego samego powodu. W przeciwieństwie do innych organizmów żywych, które mogą się samoistnie podzielić, rozdzielając pojedynczą komórkę na dwie, wirusy muszą się „złożyć”, przejmując kontrolę nad komórką gospodarza, która wytwarza i składa składniki wirusa.
Wreszcie, wirus nie jest uważany za żywy, ponieważ nie musi zużywać energii, aby przeżyć, ani nie jest w stanie regulować własnej temperatury. W przeciwieństwie do żywych organizmów, które zaspokajają swoje potrzeby energetyczne dzięki procesom metabolicznym, które dostarczają bogatych w energię jednostek adenozynotrójfosforanu (ATP), energetycznej waluty życia, wirusy mogą przetrwać na niczym. Teoretycznie wirus może dryfować w nieskończoność, dopóki nie natrafi na odpowiedni rodzaj komórki, z którą może się związać i zainfekować, tworząc w ten sposób więcej kopii samego siebie.
To trzy ataki przeciwko, ale czy jest coś, co sugeruje, że wirusy mogą być żywe?
To trochę bardziej skomplikowane
W skrócie, tak. A przynajmniej wiele wskazuje na to, że granica między żywymi i nieożywionymi może być nieco rozmyta.
Po pierwsze, niektóre wirusy zawierają części maszynerii molekularnej wymaganej do replikacji. Gigantyczny mimiwirus – wirus tak duży, że początkowo mylono go z bakterią, a jego genom jest większy od genomu niektórych bakterii – posiada geny, które umożliwiają produkcję aminokwasów i innych białek, które są wymagane do translacji, procesu, który dla wirusów zmienia kod genetyczny w nowe wirusy. (Mimivirusowi nadal brakuje rybosomalnego DNA, które koduje dla zespołu białek przeprowadzających proces translacji.)
Kolejnym znakiem rozmytych granic między żywymi i nieożywionymi jest to, że wirusy dzielą się dużą częścią swojej genetyki ze swoimi komórkami gospodarza. Badanie z 2015 roku fałdów białkowych, struktur, które niewiele zmieniają się podczas ewolucji, w tysiącach organizmów i wirusów, znalazło 442 fałdy wspólne dla wszystkich i tylko 66, które były specyficzne dla wirusów.
Te ustalenia sugerują, że wirusy mogły ewoluować obok bardzo pierwszych „żywych” komórek. Jak wyjaśnia Gustavo Caetano-Anollés, jeden z autorów badania fałdów białkowych, „Musimy poszerzyć sposób definiowania życia i związanych z nim czynności.”
.