Недавние новости об открытии нового сверхмассивного вируса заставили меня задуматься о том, как мы определяем вирусы как неживые организмы, хотя они больше, чем бактерии, и намного сложнее, чем мы предполагали вначале.
Какие биологические различия между вирусами и клеточными организмами заставили вирусы считаться неживыми?
Если эта тема вас действительно интересует, я бы посоветовал поискать статьи/обзоры/мнения, написанные Дидье Раулем. Рауль — один из первых первооткрывателей массивного мимивируса , и его работа приведет вас к поистине увлекательным дискуссиям, которые я не надеялся воспроизвести здесь.
Основной аргумент в пользу того, почему вирусы не живут, в основном уже был сказан. Вирусы являются облигатными паразитами, и, хотя многие паразиты действительно живут, вирусы отличаются тем, что они всегда полагаются на хозяина в плане механизмов для репликации. Паразитический червь может нуждаться в хозяине, чтобы выжить, используя хозяина в качестве источника энергии, но червь производит и синтезирует свои собственные белки, используя свои собственные рибосомы и связанные с ними комплексы.
Это в основном то, к чему это сводится. Без рибосом? Не живу. Одним из преимуществ этого определения, например, является то, что это позитивный отбор (у всех «живых» есть рибосомы), который исключает такие вещи, как митохондрии, которые находятся как бы на границе других определений. По обе стороны есть примеры того, что нарушает любое другое правило, но не это. Другим распространенным правилом является метаболизм, и хотя в большинстве случаев этого достаточно, некоторые живые паразиты утратили метаболическую активность, полагаясь на энергию своего хозяина.
Однако (и это действительно интересно) даже определение рибосомы немного шатко, особенно потому, что были обнаружены вирусы, кодирующие такие вещи, как их собственные тРНК. Вот несколько моментов для размышления:
Я закончу здесь, но достаточно сказать, что, хотя наше нынешнее определение, возможно, какое-то время было достаточным и до сих пор подходит, оно уже не совсем твердое. В частности, существует упомянутая выше теория о том, что сама эукариотическая жизнь на самом деле образовалась благодаря вирусам. Я могу расширить это, если хотите, но вот несколько замечательных источников:
Бойер М., Ютин Н., Панье И. и др. 2009. Гигантский марсельвирус подчеркивает роль амеб как плавильного котла в появлении химерных микроорганизмов. ПНАС . 106(51):21848-21853 ( http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0911354106 )
Клавери, Дж. М. Вирусы занимают центральное место в клеточной эволюции. 2006. Биология генома . 7:110. ( http://dx.doi.org/10.1186/gb-2006-7-6-110 )
Огата Х., Рэй Дж., Тойода К. и др. 2011. Два новых подсемейства белков восстановления несоответствия ДНК (MutS), особенно распространенных в морской среде. Журнал ИСМЕ . 5:1143-1151 ( http://dx.doi.org/10.1038/ismej.2010.210 )
Рауль, Д. и Фортер, П. 2008. Новое определение вирусов: уроки мимивируса. Природа Обзоры микробиологии . 6:315-319. ( http://dx.doi.org/10.1038/nrmicro1858 )
Скола, Б., Десню, К., Панье, И., и др. Вирофаг как уникальный паразит гигантского мимивируса. 2008. Природа . 455:100-104 ( http://dx.doi.org/10.1038/nature07218 )
Это только вопрос определения. Вы можете установить границы между живыми существами и неживыми существами где угодно.
Некоторые философы утверждали, что использование четкой границы между живыми и неживыми вещами — не такое уж хорошее решение. В природе скорее был бы континуум от камня к бактериям.
Это правда, что, думая о таких вирусах, как Лозаннский вирус или Марсельский вирус, мы могли бы захотеть интегрировать их в категорию живых существ. Эти вирусы гигантские, и даже могут паразитировать на других вирусах.
Вирусы состоят из белков и содержат нуклеиновые кислоты (РНК или ДНК). Если вы считаете, что они живые, что вы скажете о вироидах? Вироид — это всего лишь нуклеиновая кислота, способная заразить хозяина и вызвать репликацию самой себя. А прион? Прион — это белок, действие которого, грубо говоря, такое же, как и у вироида.
Я думаю (следует проверить литературу, я могу ошибаться), что есть вид паразитоидной осы, которая производит из своего собственного генома вирусы, которые снижают иммунную систему хозяина, чтобы сделать гусеницу подходящей средой обитания для яйца. Жив ли этот вирус? Это не просто токсин осы?
Я предполагаю, что одна из причин, по которой вирусы считаются неживыми, заключается в том, что мы не знаем, как разветвить их на древе жизни! Кто-то может возразить, что вирусы вовсе не образуют монофилетическую группу.
Есть несколько человек, занимающихся вопросом «что живое». К сожалению, лучшая книга, которую я знаю по этому вопросу, принадлежит французской литературе; это Комментарий définir la vie? Берсини и Рейссе . В этой области наиболее популярными авторами являются Варелла и Матурана. Опять же, если я не ошибаюсь, определения жизни весьма различны у философов, людей, интересующихся происхождением жизни, и людей, ищущих определение, подходящее для внеземной жизни.
Я согласен с уже данными ответами, это причины того, что вирусы не считаются живыми. Я хочу отметить, однако, что это не та область, в которой вы находите 100% согласие; есть приличная группа биологов, которые считают вирусы живыми. Я бы сказал — полностью на основании личных наблюдений — что сами вирусологи чаще всего заявляют, что вирусы живы.
Эта статья и эта статья из журнала Scientific American частично освещают дебаты, если вы хотите узнать больше.
Существует довольно много различных определений того, что значит быть «живым», но общее включает в себя потребность в реакции, росте, обмене веществ, преобразовании энергии и размножении (найдено в Британской энциклопедии ). Вирусы зависят от клеток-хозяев, чтобы делать все это, поэтому, если рассматривать их отдельно как вирус вне клетки-хозяина, они не являются живыми.
Есть еще одна короткая, но по существу запись в блоге об этом.
Несмотря на отличные ответы от Amory и Remi.b, я хочу подчеркнуть следующее: постоянно ведутся споры об определении жизни, потому что «жизнь» не существует в реальном мире .
Люди ищут такое определение жизни, которое удовлетворяло бы интуитивному представлению о том, что должно означать «жить». Они чувствуют, что, скажем, внутриклеточных паразитов следует считать живыми, но (скажем) только в том случае, если они имеют оболочку, как у риккетсий , а не в том случае, если они просто вирус, или просто молекула РНК, как вироид .
Хотя у людей есть встроенная интуиция, которая, например, надежно классифицирует тигра как живого, а камень как неживого, эта интуиция не может быть точно ограничена определением, которое удовлетворяло бы всех. В физическом мире существуют структуры материи, выходящие за пределы ясной области интуитивного понимания жизни, и это приводит к постоянным, неразрешимым спорам о том, каким должно быть точное определение жизни и что оно должно включать.
В дополнение к хорошим ответам, данным здесь, я хотел бы предложить более интуитивный аргумент против того, чтобы вирусы были живыми.
Вирусы в какой-то момент своей «жизни» представляют собой просто фрагмент ДНК (или РНК). Считаете ли вы фрагмент ДНК живым? Если да, то живы ли транспозоны? Хромосомы живые? Как насчет синтеза фрагмента ДНК — это создание жизни? Ответ, вероятно, будет «нет» для большинства людей.
Хороший вопрос; наука еще ничего не знает о том, что такое жизнь.
Да. Все, что мы обсуждаем в жизни (независимо от Ньютона, Декарта или Шредингера), находится на уровне научной фантастики или едва ли алхимии. Никто из нас на самом деле не знает, что это такое.
Наилучшей характеристикой жизни является то, что «мы, живые существа, можем чувствовать . У нас есть сознание ».
Но, увы, каждый может судить о собственном сознании. Мы не можем судить о ком-то другом или о том, что любой другой объект содержит какое-либо сознание или нет. Мы можем просто догадываться о чужом сознании по мимике (скажем, крику), поведению, полиграфам, физиологическим реакциям (дыхание, рост, старение и т. д.), усложнению, информативности, размножению, генетическому коду и тому подобному. ( https://www.youtube.com/watch?v=evQsOFQju08 , Ваш красный такой же, как мой красный? от Vsauce)
(однако живой объект может на время потерять сознание, например, когда нас усыпляют хлороформом).
Точно так же мы просто догадываемся о наличии жизни в других объектах по сложности, химическому строению (углеводы, белки, липиды, ДНК и т. д.), метаболическим реакциям и т. д. и тому же эволюционному происхождению. то же самое для нас. В строгой логике мы не можем сказать, что прекрасная летающая птица содержит жизнь и осознает, что инопланетный робот неживой, лишенный сознания. Мы можем только догадываться, но не доказывать.
По той же логике все вирусы, вироиды и прионы (организмы «пограничной зоны») (включая самые крупные вирусы) можно (и часто приходится) сравнивать с живыми организмами (такими как мы) из-за их схожей химической структуры. , генетические коды, информационное наполнение, реакция и т.д. у нас, а также вероятно того же происхождения с нами.
Существуют также причины считать все вирусы, вироиды и прионы (включая самые крупные). Я могу назвать тебя живым. Я могу назвать ваш единственный орган (скажем, руку) живым, могу назвать живой клетку. Но что мы могли бы назвать 1 белковой молекулой? Точно так же, как бетоносмесительная машина (известная как неживая), белковая молекула точно так же состоит из атомов... и ничего больше. Нет никаких доказательств существования "жизненных сил"... белковая молекула работает только за счет электромагнитных сил, тепловых столкновений и т.д. Нет никаких "признаков" жизни. Точно так же вирус, вироид или прион — это просто кусок молекулы. А для большого вируса? маленькая хижина (нежилая) : большой дом :: маленький вирус : большой вирус. Большой вирус был бы похож на большую бутылку с нуклеиновой кислотой.
Любое дальнейшее обсуждение было бы полностью основано на мнении, но, по моему мнению, лучше считать эти пограничные организмы живыми из-за более обоснованной логики, такой как
Они похожи с нами по химическому строению, генетическому коду бла-бла-бла...
Вероятно, они имеют такое же происхождение, как и мы.
Инертные структуры, такие как семена растений, если содержат жизнь, то по той же логике мы можем представить себе жизнь в вирионах и т. д.
Мы нашли разный уровень паразитизма у живых организмов, таких как АТФ-паразиты (забыл пример и сейчас не могу найти), и считаем их живыми. Так почему же мы не будем считать «протоплазма-паразита» живым организмом?
bla bla blaнаходится где-то между неточным и детским («и т. д.» было бы столь же неточным, но, по крайней мере, звучит уместно). Вы приводите две цитаты без указания источника.
Реми.б