מה זה לעזאזל? מדענים שואלים שאלה זו מדי יום כשהם מנסים להבין כיצד יצורים חיים שונים קשורים זה לזה. התשובות אינן קלות או טריוויאליות. השתייכות ביולוגית משמשת לא רק כדי לבנות קטלוג של חיים אלא גם כדי להבין איך החיים התפתחו לצורותיהם הרבות.
וירוסים הםדוגמה מצוינת. הם מהווים בעיה עבור ביולוגים מכיוון שאין להם תאים ולכן אינם נופלים לאף אחת משלוש הקבוצות או 'תחומי' החיים העיקריים שיש לכל שאר האורגניזמים - חיידקים, ארכאה (צורה אחרת של חיידק) ואיקריוטה. (צמחים, בעלי חיים ופטריות, בין היתר).
כמה מדענים טוענים זאתלא נחשבים כאורגניזמים חיים וראוי טוב יותר כחומר גנטי סורר שלא יכול להתרבות בעצמו וצריך לחטוף תאים מארח. אחרים מאמינים שווירוסים התפתחו מאורגניזמים תאיים ולכן נחשבים כתחום רביעי של החיים.
התיאוריה האחרונה קיבלה חיזוק על ידי התגלית לפני עשורשל וירוסים ענקיים הדומים יותר לצורות חיים תאיות. אבל מחקר חדש,פורסם בכתב העתמַדָע, על הגנום של הנגיפים הענקיים האלה מעמיד את הרעיון הזה בספק. אז האם מדענים יצטרכו להתחיל מחדש את החיפוש אחר מקורות הנגיפים?
וירוסים הם יצורים זעירים ומינימליסטיים שמתרחקים מהניואנסים של החיים התאיים. הם בדרך כללמורכב מחומר גנטי (DNA או בן דודו המולקולרי RNA), מוקף לעתים קרובות במעטפת חלבון הנקראת קפסיד, לפעמים עם שכבות נוספות שאלו מתא מארח. וירוסים יכולים לשכפל רק בתוך תא מארח על ידי פריצת חילוף החומרים שלו, וכל תחום חיים נגוע על ידי גרסאות שונות של הסקוואטרים הסלולריים הללו.
התלות האדירה הזו בתאי המארחים דוחפת אותם ל-גבולות ההגדרהשל החיים, כאשר חלק מחשיבים אותם בחיים ואחרים מתים. אין זה פלא שרוב סיפורי הזומבים כוללים א. אולי פשוט יהיה קל יותר לשקול וירוסים לא מתים. השאלה הגדולה היא: מאיפה הם באים?
תיאוריות מתחרותנסה להסביר כיצד התפתחו וירוסים. אחד מציג וירוסים כצאצאים של שושלת עתיקה של אורגניזמים תאיים שחיו בתוך תאים אחרים ופישטו את המבנה שלהם לאורך זמן. זה יהפוך אותם לשורדים היחידים מתחום חיים רביעי שאבד זה מכבר והשאיר את ארגון התא מאחור. אם וירוסים התפתחו מאורגניזמים חיים, יהיה הגיוני לחשוב שהם חיים עכשיו.
סוכנים נוכלים
תיאוריה אחרת מציעה שווירוסים התחילו כסוכנים גנטיים נוכלים, נוודים בגנום שנמלטו מהכליאה התאית שלהם. הם יכולים להיות קשוריםגנים קופציםשיכולים להעתיק או לחתוך את עצמם מגנום ואז להדביק את עצמם לחלקים אחרים של ה-DNA.
במקרה כזה, וירוסים יהיו תוצאה של תאונות מולקולריות שהפכו ליציבות אבולוציונית. זה אומר שהם מעולם לא היו אורגניזמים חיים שלמים, בדיוק כפי שווירוס מחשב אינו מחשב שלם.
לשתי ההצעות הללו יש פגמים. הראשון לא מצליח להסביר עד כמה הם פשוטים וירוסים. אין עוד אורגניזמים ידועים עם דרגת פישוט קיצונית זו. מצד שני, התיאוריה השנייה לא מסבירה מדוע הווירוסים מורכבים בהרבה מאלמנטים גנטיים ניידים אחרים, שלאף אחד מהם אין משהו דומה למעטפת קפסיד.
ואז, בשנת 2004, מדעניםגילה סוג של וירוס ענק(או 'גירוס') שנראה היה שהטות את האיזון לטובת וירוסים בעלי מקורות סלולריים. הם נקראים ענק מסיבה טובה. חלקם גדולים פי עשרה בגודל ובאורך הגנום מאהובנווירוס, וישכמה שיותר 2,500 גניםלְעוּמַתדל של 11.
החומר הגנטי הנוסף הזה כולל הוראות לייצור חלבונים, משהו שחסר מאוד בנגיפים אחרים אבל קיים בכל צורות החיים האחרות. המערכת המולקולרית אינה שלמה וג'ירוסים עדיין צריכים לפלוש לתאים כדי ליצור גירוסים נוספים.
אֲבָלכמה חוקרים הציעושהגנים האלה יכולים להיות שאריות של עבר תאי, המגבים את קיומו של תחום חיים רביעי.
מצד שני, האופי הגנטי הקופצני של הנגיפים גורם להם להיות נוטים לקחת גנים מאורגניזמים אחרים. זה הניעאחרים להתווכחשכל הגנים הנוספים הללו בגירוסים הם תוצרים של גניבה אבולוציונית.
בעיה ענקית
עכשיו אמחקר חדשאישרה את האופי ה'מושאל' של כל הגנים הללו בנגיפים. המחקר משתמש בשיטות המתקדמות ביותר, בשם Next Generation Sequencing (NGS), כדי למפות את ה-DNA המופק ממפעל טיהור שפכים בקלוסטרנובורג, אוסטריה. בשנים האחרונות, מחקרים מבוססי NGSחשפו אינספור סוגים חדשים של צורות חיים, ובמקרה זה NGS חשפה שושלת חדשה לחלוטין של וירוסים ענקיים, הקלוסנויווירוסים.
מבין כל הג'ירוסים, לנגיפים של קלוסנוי יש את קבוצת הגנים הגדולה ביותר המעורבת בייצור חלבונים. על ידי השוואת הגנום של נגיפים ענקיים שונים ושחזור קפדני של האבולוציה שלהם, החוקרים מראים באופן משכנע שמנגנון ייצור החלבון בגירוסים אלה הוא תוספת גנטית עדכנית יחסית - לא שאריות של גנום קדמון גדול יותר.
המחקר טוען שהתאים המארחים שהנגיפים הללו ניסו לחטוף אולי פיתחו אסטרטגיית הגנה המבוססת על הסתרת חלבונים מהפולשים. ואז הוירוסים הסתגלו על ידי שילוב חלק מהגנים הללו בגנום שלהם. החוקרים מסכמים כי הנגיפים הענקיים שנותחו במחקר זה התפתחו מספר פעמים מווירוסים קטנים יותר, ודוחים את הרעיון שהם התפתחו מצורות חיים תאיות.
עם זאת, העדויות החדשות לא הורגות וירוסים לחלוטין. גרמים חדשים בעץ החיים מתגלים מדי יום, וממצא חדש עדיין יכול לספק קשר בין החיים התאיים לתאיים - או להוכיח את ההיפך.
עד אז נמשיך לחשוב על מהות החיים, על הקשר בין זומבים לוירוסים, ולתהות "מה זה לעזאזל?"
ג'ורדי פאפס, מרצה, בית הספר למדעי הביולוגיה,אוניברסיטת אסקס
מאמר זה פורסם במקור בהשיחה. קרא אתמאמר מקורי.
