Американские биологи обнаружили настоящий вирусный «зоопарк». Скопище живых организмов с совершенно невиданной внешностью просто шокировало. Как говорят эксперты, они настолько огромны, что поначалу они даже не понимали, что это за существа. Об этом сообщает информационный портал Командир.
Что за вирусы чудовищных размеров нашли биологи в США
Гарвардский лес — это заповедник, который, можно сказать, закрепил за собой ещё в начале XX века Гарвардский университет. Впрочем, доступ туда свободный. Это царство вековых дубов, сосен, а ещё там, например, растут самые настоящие белые берёзы. И благодаря удачному расположению возле одного из ведущих университетов мира это один из самых хорошо изученных лесов планеты.
Но, как выясняется, даже несмотря на это, он продолжает скрывать много интересного. Недавно учёные как следует рассмотрели под микроскопом образец почвы из этого леса, и того, что они увидели, хватило на впечатляющую научную работу. В этом лесу, оказывается, обитают гигантские вирусы, и в том числе ранее науке не известные, совершенно невиданной наружности.
Подобные существа наблюдаются учёными с 1990-х годов, и когда они их увидели впервые, то и представить не могли, что это вирусы. Они были уверены, что вирусов размерами в сотни нанометров не бывает, а бывают только, скажем, в 50 нанометров или в 80. Хорошо, пусть даже 100 или немного побольше. Но 500, 700, 1000 нанометров — это уже считалось чем-то просто немыслимым. Поэтому учёные поначалу приняли их за бактерии и лишь спустя довольно долгое время начали понимать, с чем имеют дело в действительности.
Так вот, как пишут микробиологи, в Гарвардском лесу этих вирусов-монстров обнаруживается совершенно беспрецедентное многообразие, их разновидностей там больше, чем всех известных науке видов гигантских вирусов, вместе взятых. А некоторые из них привлекли особенное внимание своей удивительной «одеждой», то есть оболочкой, в которой заключена вирусная ДНК. Она называется капсидом. К примеру, есть в этом лесу вирусы-гиганты, одетые в «костюм черепахи», есть поразительно похожие на звёзды, есть вирусы со «стрижкой под ёжика». Есть даже с торчащими во все стороны длинными «змеями», учёные сравнивают это существо с мифической Медузой Горгоной.
По размерам они, может, и не самые гигантские — порядка 400–600 нанометров. Бывают и гораздо больше. Рекорд на сегодняшний день принадлежит ожившему в тающей сибирской мерзлоте Pithovirus sibericum, он в длину составляет около 1500 нанометров. Но само генетическое разнообразие этих крошечных монстров в Гарвардском лесу не может не поражать и заставляет биологов думать, что в местной почве таится ещё много неизученного.
Надо сказать, в основном обнаруженные «монстры» — это вирусы амёб и прочих одноклеточных, никакой опасности для людей учёные в них абсолютно не видят, но предпочитают не расслабляться и исследовать их максимально внимательно, тем более что некоторые им подобные уже подозревались в оккупации человеческих клеток.
Странных существ ученые достали со дна Марианской впадины
Несколько лет назад китайский подводный аппарат опустился в одно из самых таинственных мест на Земле — Бездну Челленджера, это самое дно знаменитой Марианской впадины в Тихом океане. Там на 11-километровой глубине температура близка к нулю, давление примерно 1100 атмосфер, полная темнота и крайняя скудость в смысле питания для живых организмов. И тем не менее это далеко не безжизненное место. Со дна взяли образцы и в них обнаружили множество микроскопических организмов. А некоторые из них весьма странные. Учёные их раньше уже встречали, и накопилось множество вопросов.
В 1976 году в американской Филадельфии была вспышка какой-то необычной пневмонии. Её прозвали «болезнью легионеров», потому что она поразила участников очередного съезда ветеранов боевых действий (Американского легиона). Более двух сотен человек заразились, 34 умерли. Учёные принялись искать возбудителя инфекции. В конце концов нашли: это оказались бактерии, их так и назвали — легионеллами. Но дело в том, что на эти поиски ушло довольно много лет, и в этом долгом процессе исследований однажды — в 1992 году — в числе прочего обнаружили вот такое.
Микробиологи увидели внутри амёбы некий организм в виде многогранника с 20 гранями, такая фигура называется икосаэдром. Покрыт длинными нитями, как волосами. И у него довольно-таки внушительные (в масштабах микромира, конечно) размеры — 500, а то и все 700 нанометров в диаметре. К примеру, у большинства вирусов, для сравнения, диаметр где-то 20, или 50, или 80 нанометров. Поэтому учёные и сказали: это бактерия. Для бактерии такие габариты совершенно нормальны. Даже дали ей название Bradfordcoccus — в честь английского города Брэдфорда, где её и нашли. После этого ещё несколько лет данный образец продержали в холодильнике, а затем его исследовала другая группа учёных. И то, что они обнаружили, если не повергло их в шок, то как минимум изумило: нет, это не бактерия. Бактерии так себя не ведут. У неё жизненный цикл идёт, как у вируса. Это гигантский вирус, который только притворяется микробом. Мимикрирует под микроб. Поэтому он был переименован в мимивирус.
Что о нём удалось выяснить впоследствии. Что это вирус амёб, созданий, которые особым интеллектом не отличаются: они думают, что это бактерия, и проглатывают притворщика. А у него имеется в одном месте небольшая структура, напоминающая звезду. Микробиологи стали называть её звёздными вратами. Так вот, часа через два эти врата открываются и оттуда является вирусная ДНК, то есть молекула-командир, молекула-программа. И ещё спустя пару часов она успешно разворачивает фабрику по производству себе подобных — репликацию. За сутки максимум она собирает штук триста репликантов, и амёба-жертва просто разрывается, это называется лизисом.
И добро бы ещё дело ограничивалось одними амёбами. Но есть исследования о том, что они с таким же успехом могут обитать в человеческих макрофагах, это такие клетки в нашем организме, которые занимаются поеданием в общем-то всего, что нам не нужно: патогенов, остатков разрушенных клеток, токсинов и так далее. Санитары. То есть в нормальной ситуации они съедают нехорошую частицу и просто её переваривают. Но если эта частица способна там обосноваться и организовать производственный процесс, то это уже, знаете ли, интересно получается. И ведь в начале 2000-х в Канаде у нескольких пациентов с воспалением лёгких нашлись антитела против этих мимивирусов. А однажды во Франции лаборант, который их выращивал, подхватил пневмонию. Правда, справедливости ради надо сказать, что совсем не факт, что именно мимивирус к этому причастен. Не установлено.
Далее. Маленький гигант большой репликации производит впечатление не только своими размерами, но и богатым устройством генома: миллион с лишним пар нуклеотидов (строительных блоков ДНК) — примерно в 40 раз больше, чем у того же ковида. Более того, у него много таких белков, которых у других вирусов нет, зато они есть у бактерий, к примеру, или у одноклеточных. А есть такие, которые вообще не похожи ни на один известный белок.
Спрашивается, откуда и зачем столько всего. И это вопрос о, собственно, происхождении мимивирусов. Есть две версии. По одной, это результат «обратной эволюции»: сначала он был обыкновенным вирусом, потом развился до уровня бактерии, но через какое-то время передумал и вернулся к вирусному образу жизни. А по другой — он просто насобирал себе этих генов и белков у своих хозяев по мере накопления паразитического опыта. Но, кстати, не исключено, что он не такой уж мерзавец: учёные подозревают, что некоторые из приобретённых способностей он использует в помощь хозяину. То есть это уже по сути симбиоз. Таким образом, оба остаются живы и получают эволюционное преимущество.
Да, вот же что ещё любопытно: на нём самом нашли маленькие вирусы, их назвали Sputnik, то есть это уже его собственный паразит. Вирус вируса!
Наконец, мимивирус снова поднимает давний спор о том, можно ли считать вирусы живыми существами. Появляется новый аргумент в пользу того, что да: на эту мысль наводит происходящее в мимивирусных фабриках. Репликация ДНК, синтез белков — всё это очень напоминает процессы в клеточном ядре.
И ещё один вопрос: почему этим вирусам-гигантам больше нравится на дне Марианской впадины, чем где бы то ни было ещё. Пока в таких количествах, как в жёлобе, их больше нигде не видели.
