Существуют тысячи видов вирусов, следы которых передаются нам по наследству. Они спят в нас в виде генетической информации, и никто не знает, проснутся ли они когда-нибудь. Большинство из них никогда не активизируется. Скорее всего, можно говорить о генетических реликтах, существовавших задолго до возникновения человека.
При расшифровке человеческого генома подобные атавизмы рассматривались как генетический запас. Проводившиеся в недавнем прошлом исследования показали, что наследуемые вирусы могут иногда все-таки просыпаться и осуществлять полезную для организма деятельность.
В наследственном аппарате овец, к примеру, найдены 27 копий ретро-вирусов, которые схожи с вирусами, вызывающими у животных тяжелые заболевания легких. В Шотландии было проведено исследование, показавшее, что некоторые из найденных спящих вирусов имеют определенную возможность активизироваться. Эти «сони» могут потрудиться именно в тех случаях, когда инфекция появляется у их диких собратьев. «Они способны блокировать репродуктивный цикл проникших вирусов сразу во многих местах», – поясняет Массимо Пальмарини, руководитель группы исследователей в университете Глазго, которая открыла этот механизм. «Очевидно, в ходе эволюции они активно отбирались таким образом, чтобы защитить овец в случае необходимости».
Однако, судя по всему, это не единственная функция, возложенная на вирусы. Дальнейшие опыты показали, что овцы, у которых наследуемые вирусы были уничтожены, не могли зачать эмбрион в матке. Очевидно, гены определенных вирусов управляли контактом между организмом матери и плодом. В то же время известно, что это относится не только к овцам, а ко всем млекопитающим. Имеющий вирусное происхождение ген совершенно необходим для образования плаценты.
Вирусы – самые недооцененные микроорганизмы. В то время как исследование различных видов бактерий идет полным ходом, наше знание о вирусах больше напоминает черную дыру. Однако только в морях содержание вирусов в десять раз больше, чем клеточных организмов. «Каждый отдельный биологический вид имеет свои, характерные для него вирусы», – объясняет Патрик Фортерр, руководитель отдела микробиологии парижского Института Пастера.
Фортерр принадлежит к меньшинству ученых, которые предпочитают считать вирусы живыми организмами. Он сомневается в достоверности утверждения, что вирусы – это «карманники» биологии, которые воруют у клеток материал, чтобы стать самостоятельными. С точки зрения биологии более вероятен обратный вариант. Свыше 20 % наследственности однозначно имеет вирусное происхождение.
В ходе эволюции тот факт, что паразитирующие микроорганизмы, внедряясь в живые системы, преследуют только свои собственные цели, был бы огромным недостатком. Однако на самом деле такой симбиоз имеет явные преимущества. По крайней мере, те организмы, которые не сумели приспособиться к своим микробам, просто вымерли.
Очевидно, в древнем океане, где протекал процесс эволюции жизни, царил оживленный обмен. Вместо того чтобы изобретать какие-то технологии защиты, древние организмы кооперировались с бактериями или вирусами, которые обладали определенными свойствами. Когда морские одноклеточные начали заглатывать бактерии, освоившие фотосинтез, это стало стартовым сигналом для эволюции мира растений. А способность некоторых бактерий к аккумуляции энергии давала клеткам определенные преимущества. Как показали последние исследования, именно вирусы помогали клеткам в этой интеграции. Из бывших бактерий образовались митохондрии, главной задачей которых было извлечение энергии в процессе клеточного дыхания.
По сей день митохондрии являются на удивление самостоятельными, несмотря на то, что находятся внутри клеток. Они обладают собственной оболочкой, имеют свою наследственность и перемещаются независимо от цикла деления клетки. Когда умирают митохондрии – умирают и клетки. Бактерии, выполняющие определенную работу на клеточном уровне, не могли бы выжить вне организма. В качестве «вознаграждения» за свои заслуги митохондрии получают питание от клеток и являются частью их структуры.