Minkälaisia eläviä olentoja osaat nimetä?

Organismit ryhmitellään yleensä kolmeen pääryhmään. Nämä ovat archaea, bakteerit ja eukarya eli eukaryota. Bakteerit, arkaaiset ja jotkut eukarya ovat mikroskooppisen pieniä yksisoluisia olentoja. Kasvit, eläimet ja muut eliöt, joissa on useita soluja, muodostavat suurimman osan eukaryoista. Nämä kolme ryhmää muodostavat elämän puun.

Mutta odota. Entä virukset? Mikseivät ne saa oksaa puuhun?

Organismien on täytettävä tietyt vaatimukset, jotta niitä voidaan kutsua elämänmuodoksi. Virukset eivät täytä kaikkia niistä. Niinpä useimmat tiedemiehet, jotka luokittelevat organismit tällä tavoin, eivät tunnusta niitä eläviksi olennoiksi.

Tutkijat saattavat kiistellä siitä, ovatko virukset todella eläviä. Mutta he ovat myös pohtineet paljon sitä, mistä virukset ylipäätään ovat peräisin.

Tiesitkö?

Walter Reedistä tuli ensimmäinen ihminen, joka löysi viruksen, joka tarttuu ihmiseen. Hän löysi keltakuumetta aiheuttavan viruksen vuonna 1901.

Mitä on ”elämä” ja mistä se on peräisin?

Jotta se voidaan sisällyttää elämän puuhun, eliön soluissa täytyy olla ribosomeja. Ribosomit auttavat soluja kokoamaan proteiineja. Soluilla on oltava myös kaksijuosteista DNA:ta.

Elävien organismien on myös kyettävä suorittamaan hapetus-pelkistys- eli redox-reaktioita. Nämä ovat kemiallisia reaktioita, joissa elektronit siirtyvät atomien välillä. Elimistösi käyttää hapettumis-pelkistymisreaktioita moniin tärkeisiin asioihin, kuten energian saamiseen syömästäsi ruoasta.

Virukset eivät täytä mitään näistä kriteereistä. Siksi ne eivät saa paikkaa elämänpuussa.

Jotkut tiedemiehet ovat sitä mieltä, että kaikki elämänmuodot ovat peräisin yksisoluisesta organismista, jota kutsutaan nimellä Viimeiseksi yleiseksi yhteiseksi esi-isäksi eli LUCA. Siihen kuuluvat elossa olevat eli yhä elävät elämänmuodot ja sukupuuttoon kuolleet eli elämänmuodot, joita ei enää ole olemassa. Kukaan ei oikeastaan tiedä paljon LUCA:sta. Tutkijat uskovat kuitenkin, että se näytti paljolti samalta kuin bakteerit nykyään.

Tiesitkö?

Virukset voivat tartuttaa melkein mitä tahansa. Siihen kuuluvat ihmiset, kasvit, bakteerit, arkeologit ja alkueläimet.

Missä virukset ovat syntyneet?

Virologit ovat tutkijoita, jotka tutkivat viruksia. He eivät usko, että virukset ovat peräisin LUCA:sta. Mistä ne siis ovat tulleet?

Tässä ovat kolme tärkeintä selitystä, joita virologit ovat ehdottaneet.

1. Reduktiohypoteesi, jota kutsutaan myös regressiohypoteesiksi.

Virukset ovat saattaneet tulla monimutkaisemmista organismeista. Tämä on voinut tapahtua, kun kaksi yksisoluista organismia muodosti keskinäisen tai yhteistyösuhteen.

Jossain vaiheessa tämä suhde olisi muuttunut loissuhteeksi. Tämä tapahtuu, kun yksi organismi alkaa tukeutua toiseen organismiin pysyäkseen hengissä. Kun pienempi organismi tuli yhä riippuvaisemmaksi suuremmasta organismista, se menetti proteiinejaan rakentavat rakenteet. Se pystyi kuitenkin edelleen monistumaan. Tämä uusi organismi voisi tartuttaa uusia organismeja. Se on nyt virus.

2. Escape-hypoteesi, jota kutsutaan myös progressiohypoteesiksi.

Virukset ovat saattaneet syntyä rikkoutuneista geneettisen materiaalin palasista varhaisten solujen sisällä. Nämä palaset pystyivät pakenemaan alkuperäisestä organismistaan ja tartuttamaan toisen solun. Näin ne kehittyivät viruksiksi. Nykyaikaiset retrovirukset, kuten ihmisen immuunikatovirus (HIV), toimivat pitkälti samalla tavalla. Tunkeuduttuaan soluun ne yhdistävät perintöaineksensa isännän perintöainekseen.

3. Viruksen syntyhypoteesi.

Virukset ovat voineet syntyä RNA:n palasista. RNA muistuttaa DNA:ta, mutta sillä on joitakin rakenteellisia eroja.

• RNA on yksisäikeinen molekyyli, ei kaksisäikeinen kuten DNA.
• RNA:n sokeri-fosfaatti ”selkäranka” sisältää riboosia deoksiriboosin sijaan.
• RNA:lla on itseään täydentäviä sekvenssejä. Tämän ansiosta sen osat voivat paritella ja taittua itsensä kanssa, kuten proteiini.

Tässä selityksessä nämä RNA:n palaset olivat olemassa ennen ensimmäisiä soluja. Niistä tuli hitaasti monimutkaisempia. Lopulta ne saivat kyvyn monistua itsestään ja tartuttaa muita soluja. Näin niistä tuli viruksia.

Tiesitkö?

Ainakin kaksi virusta näyttää infektoivan toisia viruksia! Nämä ovat Sputnik ja Mavirus.

Kumpi hypoteesi on oikea?

On selkeitä syitä, miksi viruksia ei ole sisällytetty elämänpuuhun. Mutta kukaan ei tiedä varmasti, mistä virukset ovat peräisin. Yllä olevat kolme hypoteesia ovat suosituimmat selitykset. Jokaisella on kuitenkin omat rajoituksensa.

Kuka tietää? Täysin erilainen hypoteesi saattaa osoittautua lopulta vakuuttavimmaksi.

Tieteellisiä ideoita parannetaan ja mukautetaan jatkuvasti. Virusten todellinen alkuperä on vain yksi asia, jota tutkijat tulevat tutkimaan ja josta he tulevat väittelemään vielä vuosia!