Από πού προήλθαν οι ιοί;

Υπάρχουν τρεις βασικές υποθέσεις για το πώς προέκυψαν οι ιοί. Είναι γενετικά στοιχεία που θα μπορούσαν είτε να έχουν εξελιχθεί από κύτταρα είτε να είναι απόγονοι αρχαίων αυτοαναπαραγόμενων μορίων RNA.

Οι ιοί είναι μικροσκοπικά παράσιτα που ζουν παντού γύρω μας στον πλανήτη μας. Ίσως εκπλαγείτε όταν μάθετε ότι υπάρχουν περισσότεροι ιοί στη Γη από ό,τι αστέρια στο σύμπαν!

Οι ιοί, σε αντίθεση με άλλες μορφές γήινης ζωής, δεν θεωρούνται ούτε νεκροί ούτε ζωντανοί. Αυτοί οι μικροοργανισμοί έχουν έναν σκοπό στη ζωή—να μολύνουν άλλα έμβια όντα, είτε είναι βακτήρια, είτε ζώα είτε φυτά.

Αλλά από πού προήλθαν αυτοί οι μολυσματικοί παράγοντες; Λοιπόν, κανείς δεν ξέρει πραγματικά την απάντηση, αν και η επιστήμη προτείνει τρεις πιθανές θεωρίες ή υποθέσεις.

Η προοδευτική υπόθεση

Η προοδευτική υπόθεση, όπως υποδηλώνει το όνομα, δηλώνει ότι οι ιοί προχώρησαν ή προέκυψαν από μικρά, απλά γενετικά στοιχεία. Αυτή η ιδέα είναι παρόμοια με το πώς προχωρήσαμε εμείς οι άνθρωποι από τους πιθήκους.

Αυτή η θεωρία υποστηρίζει ότι οι ιοί είναι απλώς ειδικά κομμάτια γενετικής πληροφορίας. Αυτά τα γενετικά στοιχεία απέκτησαν κατά κάποιο τρόπο τη δύναμη να μετακινούνται από μόνα τους μέσα και έξω από τα ζωντανά κύτταρα. Σε τελική ανάλυση, ένας ιός είναι βασικά απλώς ένα κομμάτι DNA ή RNA που προστατεύεται από μια πρωτεϊνική επικάλυψη.

Αυτό που είναι πιο ενδιαφέρον είναι ότι αυτή η υπόθεση υποδηλώνει ότι οι ιοί θα μπορούσαν να προέρχονται από τα δικά μας γονίδια. Υπάρχουν ειδικά γονίδια που έχουμε στο γονιδίωμά μας που ονομάζονται τρανσποζόνια. Τα τρανσποζόνια ονομάζονται επίσης «γονίδια άλματος», γι' αυτό και θεωρούνται τόσο ιδιαίτερα. Αυτά τα γονίδια έχουν την ικανότητα να μεταπηδούν από τη μια θέση στην άλλη στο γονιδίωμα.

Αυτά τα γονίδια θεωρούνται επίσης αρκετά εγωιστικά. «Ήθελαν» να αντιγραφούν και να τους δοθεί περισσότερη ενέργεια και προσοχή. Όπως τα αδέρφια που ανταγωνίζονται για τη στοργή ενός γονέα, αυτά τα γονίδια «ήθελαν» να είναι τα ευνοημένα. Ωστόσο, αυτό δεν ήταν εφικτό, γιατί για να ευδοκιμήσει η ζωή, όλα τα γονίδια είναι σημαντικά και πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Η ιδεολογία πίσω από αυτή τη θεωρία είναι ότι οι ιοί είναι στην πραγματικότητα γονίδια που πηδούν τα γονίδια που έριξαν οργή επειδή δεν έλαβαν αρκετή προσοχή και έφυγαν από το σπίτι. Γι' αυτό η προοδευτική υπόθεση είναι επίσης γνωστή ως «υπόθεση διαφυγής». Απέκτησαν την ικανότητα να εγκαταλείπουν τα κύτταρά τους, σχημάτισαν συνεργασία με ορισμένες πρωτεΐνες και μαζί κατάφεραν να μολύνουν άλλα κύτταρα. Μετά τη μόλυνση, το DNA/RNA τους εξαναγκάζεται στο γονιδίωμα του ξενιστή και αντιγράφεται και υποβάλλεται σε επεξεργασία. Δημιουργούν νέα αντίγραφα του εαυτού τους και στη συνέχεια συνεχίζουν να μολύνουν άλλα κύτταρα.

Οι ιοί RNA όπως ο ιός της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (HIV) λειτουργούν όπως αυτά τα τρανσποζόνια. Το RNA του εισέρχεται σε ένα κύτταρο και ένα ένζυμο—αντίστροφη μεταγραφάση—μετατρέπει το RNA σε DNA. Αυτό το DNA εισέρχεται στη συνέχεια στο γονιδίωμα του ξενιστή, αναγκάζοντας τον ξενιστή με δικό του κόστος να αρχίσει να παράγει τις πρωτεΐνες του ιού.

Δομή του ιού HIV. (Φωτογραφία:DKN0049/Shutterstock)

Ωστόσο, αυτό που δεν εξηγεί αυτή η υπόθεση είναι πώς ορισμένοι ιοί έχουν μοναδικές δομές, όπως πρωτεΐνες ακίδας, που δεν έχουν τα κύτταρα.

Η οπισθοδρομική υπόθεση

Αυτή η θεωρία είναι αντίθετη από την προοδευτική, όπως υποδηλώνει το όνομα. Αυτή η θεωρία δεν υποστηρίζει ότι οι ιοί προχώρησαν και προσαρμόστηκαν για να σκέφτονται μόνοι τους. Μάλλον δηλώνει ότι είναι μειωμένες παρασιτικές μορφές.

Υπάρχουν μερικοί πολύ μεγάλοι ιοί, όπως ο ιός της ευλογιάς ή ο Mimivirus (ο μεγαλύτερος ιός στον κόσμο). Παρόλο που ο Mimivirus εξακολουθεί να είναι 50 φορές μικρότερος από τη διάμετρο μιας τρίχας, σε σύγκριση με άλλους ιούς, είναι ένα τέρας!

Δομή ενός Mimivirus. (Φωτογραφία :InvaderXan/Shutterstock)

Τέτοιοι «μεγάλοι» ιοί οδήγησαν τους επιστήμονες στη θεωρία ότι οι ιοί μπορεί να προέρχονται από πολύ σύνθετους προγονικούς οργανισμούς. Αυτοί οι πολύπλοκοι προγονικοί οργανισμοί πιστεύεται ότι συνεργάζονται σε μια συμβιωτική σχέση.

Με την πάροδο του χρόνου, ένας οργανισμός μπορεί να έχει γίνει υπερβολικά εξαρτημένος από τον άλλο, χάνοντας έτσι τα βασικά του γονίδια—αυτά που απαιτούνται για τον πολλαπλασιασμό και τη διεξαγωγή μεταβολικών διεργασιών. Ήταν μια εξελικτική απόφαση να απαλλαγούμε από αυτά τα πλεονάζοντα γονίδια. Δεν χρειαζόταν να χάσετε χρόνο και ενέργεια για να διατηρήσετε γονίδια για τα εργαλεία αναπαραγωγής, καθώς ο συνεργάτης έκανε το μεγαλύτερο μέρος της δουλειάς.

Βασικά, μια τέλεια ευτυχισμένη συμβιωτική σχέση μετατράπηκε σε μια τοξική παρασιτική και… voila:τώρα έχουμε ιούς!

Αυτή η θεωρία υποστηρίζεται από τη στρατηγική μόλυνσης του Mimivirus. Προσβάλλει την αμοιβάδα, αλλά είναι ασυνήθιστα μεγάλη και έχει μεγάλο γονιδίωμα. Φέρει επίσης πολύπλοκα γονίδια που ανήκουν σε άλλη εποχή.

Συνοπτικά, οι ιοί ήταν στην πραγματικότητα εξαρτημένα κύτταρα που εξελίχθηκαν σε παρασιτικούς ιούς. Ωστόσο, αντί να τους κάνει η εξέλιξη ένα βήμα μπροστά, πήγε ένα βήμα πίσω!

Η υπόθεση του πρώτου ιού

Αυτή η θεωρία ακολουθεί μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση. Οι παραπάνω δύο υποθέσεις είναι δυνατές μόνο εάν υπήρχαν κελιά πριν ιούς. Ωστόσο, όπως και η διαχρονική συζήτηση για το κοτόπουλο και τα αυγά, δεν είμαστε πραγματικά σίγουροι ποιο ήρθε πρώτο.

Τι θα γινόταν αν οι ιοί ήρθαν πρώτοι; Έχουν έρθει στοιχεία που δείχνουν ότι το RNA ήταν στην πραγματικότητα το πρώτο γενετικό μόριο, όχι το DNA. Αυτό οδήγησε πολλούς να υποθέσουν ότι οι ιοί ήταν στην πραγματικότητα οι πρώτοι αναπαραγόμενοι οργανισμοί στον κόσμο.

Πριν σχηματιστεί η ζωή στη Γη, όταν το περιβάλλον ήταν πτητικό και αφιλόξενο, ήταν γεμάτο από ελεύθερα μόρια. Υποτίθεται ότι ο κόσμος ήταν γεμάτος με ανταγωνιστικές πρωτεΐνες και νουκλεϊκά οξέα. Ουσιαστικά ήταν απλώς μια ζεστή σούπα από βιομόρια που μάχονταν, το καθένα μάχεται για την επιβίωσή του, ελπίζοντας ότι θα μπορέσει να αντιγραφεί.

Οι ιοί έχουν κυρίως το RNA ως γενετικό τους υλικό, έτσι οι επιστήμονες προτείνουν ότι αρχικά, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, υπήρχαν αυτοαναπαραγόμενα μόρια RNA. Επομένως, οι ιοί είναι απλώς απόγονοι αυτών των μορίων RNA.

Αλλά και πάλι, δεν ξέρουμε τι προέκυψε πρώτα—ιοί ή κύτταρα.

Οι τρεις υποθέσεις που περιγράφουν πού θα μπορούσαν να έχουν προέλθει οι ιοί.

Συμπέρασμα

Τελικά, δεν ξέρουμε ακριβώς ποια θεωρία είναι σωστή. Κάθε θεωρία μπορεί να υποστηριχθεί, αλλά όλες έχουν τα δικά τους μειονεκτήματα. Για όλα όσα γνωρίζουμε, η απάντηση θα μπορούσε να είναι εντελώς διαφορετική! Πρόσθετες θεωρίες όπως η χιμαιρική ή η συμβιογόνος θεωρία συνδυάζουν αυτό που υποθέτουν οι παραπάνω θεωρίες.

Με την επιστήμη των δεδομένων τώρα στην εικόνα, οι εξελικτικοί βιολόγοι έχουν πρόσβαση σε τεράστιες βάσεις δεδομένων σχετικά με τις γενετικές πληροφορίες ενός οργανισμού.

Όλα αυτά μας φέρνουν ένα βήμα πιο κοντά στην αλήθεια. Μελλοντική έρευνα στη δομική βιολογία και τη γονιδιωματική θα μπορούσε να ρίξει φως στη σωστή απάντηση. Αυτό που ξετυλίγεται με όλες αυτές τις πληροφορίες μπορεί να μας δώσει ακόμη και έναν υπαινιγμό για την προέλευση της ζωής!