מֵידָע

מדוע וירוס אינו "חי"?

מדוע וירוס אינו


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

החדשות האחרונות על וירוס סופר-מסיבי חדש שהתגלה גרמו לי לחשוב איך אנחנו מגדירים וירוסים כאורגניזמים לא חיים בעוד שהם גדולים יותר מחיידקים, והרבה יותר מורכבים ממה שנתנו להם קרדיט לראשונה.

אילו הבדלים ביולוגיים בין וירוסים לאורגניזמים תאיים גרמו לכך שהנגיפים נחשבים כלא-חיים?


אם זה נושא שבאמת מעניין אותך, הייתי מציע לחפש מאמרים/ביקורות/דעות שנכתבו על ידי דידייה ראול. ראול הוא אחד המגלים המקוריים של המימיווירוס האדיר ועבודתו תוביל אתכם לכמה דיונים מרתקים באמת שלא יכולתי לקוות לשחזר כאן.

הטיעון העיקרי מדוע וירוסים אינם חיים הוא בעצם מה שנאמר כבר. וירוסים הם טפילים חובה, ולמרות שהרבה טפילים אכן חיים, מה שמייחד את הווירוסים הוא שהם תמיד מסתמכים על המארח עבור מְכוֹנוֹת שאיתו ניתן לשכפל. תולעת טפילית עשויה להזדקק למארח כדי לשרוד, תוך שימוש במארח כמקור לאנרגיה, אך התולעת מייצרת ומסנתזת את החלבונים שלה באמצעות הריבוזומים שלה והקומפלקסים הנלווים לה.

זה בעצם מה שזה מסתכם בו. אין ריבוזומים? לא חי. יתרון אחד של ההגדרה הזו, למשל, הוא שמדובר בבחירה חיובית (לכל אחד "חי" יש ריבוזומים) שמבטלת דברים כמו מיטוכונדריה שנמצאים בערך ליד הגבול של הגדרות אחרות. יש דוגמאות משני הצדדים של משהו ששובר כל כלל אחר אבל לא זה. כלל נפוץ נוסף הוא חילוף חומרים, ולמרות שזה מספיק ברוב המקרים, חלק מהטפילים החיים איבדו פעילות מטבולית, כשהם מסתמכים על המארח שלהם לאנרגיה.

עם זאת (וזה החלק המעניין באמת) אפילו הגדרת הריבוזום מעט מטלטלת, במיוחד מכיוון שנמצאו וירוסים המקודדים דברים כמו ה-tRNA של עצמם. הנה כמה נקודות למחשבה:

  • יש לנו אורגניזמים מקודדי ריבוזומים (REOs), אז למה אנחנו לא יכולים להגדיר וירוסים כאורגניזמים מקודדי קפסיד (CEOs)?
  • השוואת וירוסים לאורגניזם חי כמו אדם היא אבסורדית, לאור ההבדלים העצומים במורכבות. וירוס, למעשה, הוא רק כלי או חומר גנטי, והוא יהיה נכון יותר בהשוואה לתא זרע. האם תא זרע חי, או שזה חבילה לחומר גנטי כלומר בעל יכולת של החיים לאחר שהדביק/הפריה תא אחר?
  • נגיפי ה-DNA הגדולים באמת יוצרים לעתים קרובות תכונות ציטופלזמיות הנקראות מפעלי וירוסים. אלה נראים נורא כמו גרעין. מה זה בכלל גרעין? אולי זה פשוט נגיף DNA מוצלח מאוד שמעולם לא עזב.
  • וירוסים יכולים לחטוף וירוסים.

אני אקצר כאן, אבל די לומר שאמנם ההגדרה הנוכחית שלנו הספיקה לזמן מה, ועדיין עושה זאת, אבל היא כבר לא ממש מוצקה. בפרט, יש תיאוריה שהוזכרה לעיל שחיים איקריוטיים עצמם נוצרו למעשה כי של וירוסים. אני יכול להרחיב על זה אם תרצה, אבל הנה כמה מקורות מצוינים:

Boyer, M., Yutin, N., Pagnier, I., et al. 2009. נגיף מרסיי הענק מדגיש את תפקידן של האמבות ככור היתוך בהופעת מיקרואורגניזמים כימריים. PNAS. 106(51):21848-21853 (http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0911354106)

קלברי, ג'יי.מ. וירוסים תופסים את מרכז הבמה באבולוציה התאית. 2006. ביולוגיה של הגנום. 7:110. (http://dx.doi.org/10.1186/gb-2006-7-6-110)

Ogata, H., Ray, J., Toyoda, K., et al. 2011. שתי תת-משפחות חדשות של חלבוני תיקון אי-התאמה של DNA (MutS) הנמצאים בשפע ספציפית בסביבה הימית. כתב העת ISME. 5:1143-1151 (http://dx.doi.org/10.1038/ismej.2010.210)

Raoult, D. and Forterre, P. 2008. הגדרה מחדש של וירוסים: לקחים מ-Mimivirus. טבע ביקורות מיקרוביולוגיה. 6:315-319. (http://dx.doi.org/10.1038/nrmicro1858)

Scola, B., Desnues, C., Pagnier, I., et al. הווירופאג כטפיל ייחודי של המימיווירוס הענק. 2008. טֶבַע. 455:100-104 (http://dx.doi.org/10.1038/nature07218)


זו רק שאלה של הגדרה. אתה יכול להגדיר את הגבולות בין יצורים חיים לבין יצורים לא חיים בשום מקום.

כמה פילוסופים טענו ששימוש בגבול ברור בין דברים חיים לדברים שאינם חיים אינו פתרון כל כך טוב. בטבע מעדיף שיהיה רצף מאבן לחיידק.

זה נכון שבחושבים על וירוסים כמו לוזאן וירוס או מרסיי וירוס אולי נהיה מוכנים לשלב אותם בקטגוריה של יצורים חיים. וירוסים אלה הם ענקיים, ואפילו יכולים להיות טפילים על ידי וירוסים אחרים.

וירוסים עשויים מחלבונים ומכילים חומצות גרעין (RNA או DNA). אם אתה מחשיב שהם חיים, מה היית אומר על וירואידים? וירואיד הוא רק חומצת גרעין שמסוגלת להדביק מארח ולגרום לשכפול של עצמו. מה עם פריון? פריון הוא חלבון שיש לו, באופן גס, את אותן השלכות כמו של וירואיד.

אני חושב (צריך לבדוק את הספרות, אולי אני טועה) שיש זן של צרעה טפילית שמייצר מתוך הגנום של עצמו, וירוסים שמפחיתים את מערכת החיסון המארחת כדי להפוך את הזחל לבית גידול מתאים לביצית. האם הנגיף הזה חי? האם זה לא רק רעלן של הצרעה?

אני מניח שאחת הסיבות להתייחס לווירוסים כלא-חיים היא שאנחנו לא יודעים איך להסניף אותם בעץ החיים! יש שיטענו אגב שווירוסים כלל לא יהוו קבוצה מונופילטית.

יש כמה אנשים שמתמודדים עם השאלה "מה חי". לצערי, הספר הטוב ביותר שאני מכיר בנושא מגיע מהספרות הצרפתית; זה Comment définir la vie? מאת ברסיני ורייס. בתחום זה, המחברים הפופולריים ביותר הם Varella ו- Maturana. שוב, אם אני לא טועה, הגדרות החיים שונות בתכלית בקרב פילוסופים, אנשים בעלי עניין במקור החיים, ואנשים המחפשים הגדרה המתאימה לחיים מחוץ לכדור הארץ.


אני מסכים עם התשובות שכבר ניתנו, אלו הסיבות לכך שוירוסים אינם נחשבים חיים. עם זאת אני רוצה לציין שזה לא תחום שאתה מוצא עליו הסכמה של 100%; יש תת-קבוצה הגונה של ביולוגים לַעֲשׂוֹת לראות וירוסים חיים. הייתי אומר - לחלוטין על בסיס התבוננות אישית - שהוירולוגים עצמם הם הקבוצה העשויה ביותר לטעון שוירוסים חיים.

למאמר הזה ולמאמר הזה מה-Scientific American יש סיקור מסוים של הדיון אם אתה רוצה לקרוא עוד.


ישנן כמה הגדרות שונות של להיות "חי", אך הגדרה נפוצה כוללת את הצורך בהיענות, צמיחה, חילוף חומרים, טרנספורמציה אנרגטית ורבייה (נמצאת מהאנציקלופדיה בריטניקה). וירוסים תלויים בתאי מארח כדי לעשות את כל זה, אז כשנראים לבדם כווירוס מחוץ לתא מארח, הם אינם חיים.

יש עוד ערך בלוג קצר, אבל לעניין הזה.


למרות תשובות מצוינות מאמורי ורמי.ב, אני רוצה להדגיש את זה: יש ויכוח מתמשך על הגדרת החיים מכיוון "חיים" זה לא משהו שקיים בעולם האמיתי.

אנשים מחפשים הגדרה של חיים המספקת תפיסה אינטואיטיבית של המשמעות של חיים. הם מרגישים, נניח, טפילים תוך-תאיים צריכים להיחשב חיים, אבל (נניח) רק אם יש להם קרום סוגר, כמו ריקטסיה, ולא אם הם רק וירוס, או רק מולקולת RNA כמו וירואיד.

בעוד שלאנשים יש אינטואיציה מובנית, אשר, למשל, מקטלגת באופן אמין נמר כחי וסלע כלא חי, אינטואיציה זו יכולה להיות מוגבלת במדויק על ידי הגדרה כזו שכולם מרוצים מהגבול. ישנם הסדרים של חומר בעולם הפיזי הנופלים מחוץ לאזור הברור של מושג החיים האינטואיטיבי, וזה מוביל לוויכוח מתמשך, בלתי פתיר, על מה צריכה להיות הגדרה מדויקת של חיים, ומה היא צריכה לכלול.


בנוסף לתשובות הטובות שניתנו כאן, אני רוצה להציע טיעון אינטואיטיבי יותר נגד וירוסים בחיים.

וירוסים הם, בשלב מסוים של "חייהם", פשוט פיסת DNA (או RNA). האם היית מחשיב חתיכת DNA כחי? אם כן, אז האם טרנספוזונים חיים? האם כרומוזומים חיים? מה דעתך על סינתזה של פיסת DNA - האם זה יוצר חיים? התשובה תהיה כנראה "לא" עבור רוב האנשים.


שאלה טובה; המדע עדיין לא יודע כלום על "מהם החיים".

כן. כל דבר על החיים שאנו דנים בו (מה שלא יהיה על ידי ניוטון, דקארט או שרדינגר), הוא ברמה של מדע בדיוני, או כמעט לא אלכימיה. כל אחד מאיתנו לא יודע מה זה בעצם.

המאפיין הטוב ביותר של החיים הוא, "אנחנו, היצורים החיים, יכולים לָחוּשׁ . יש לנו תוֹדָעָה" .

אבל אבוי, כל אחד יכול לשפוט את התודעה שלו. אנחנו לא יכולים לשפוט מישהו אחר או כל חפץ אחר מכיל תודעה כלשהי או לא. אנחנו יכולים פשוט לְנַחֵשׁ תודעה של אחרים מהבעות פנים (נניח בכי), התנהגות, פוליגרף, תגובות פיזיולוגיות (נשימה, גדילה, הזדקנות וכו'), סיבוך, תוכן מידע, רבייה, קוד גנטי וכדומה. (https://www.youtube.com/watch?v=evQsOFQju08 , האם האדום שלך זהה לאדום שלי? מאת Vsauce)

(עם זאת עצם חי יכול לאבד את ההכרה לזמן מה, למשל כשאנחנו כלורופורמיים).

באותו אופן, אנחנו פשוט לְנַחֵשׁ נוכחות חיים באובייקטים אחרים מהסיבוך, המבנה הכימי (פחמימות, חלבונים, שומנים, DNA וכו'), תגובה מטבולית וכו' ואותו מקור אבולוציוני. אותו דבר לנו. בהיגיון קפדני איננו יכולים לדעת שציפור מעופפת מקסימה מכילה חיים והיא מודעת לכך שרובוט-חייזרי אינו חי, חסר הכרה. אנחנו יכולים לנחש, לא להוכיח, עדיין.


באותו היגיון, ניתן להשוות את כל הנגיפים, הווירואידים והפריונים (האורגניזמים של "אזור הגבול") (כולל הנגיפים הגדולים ביותר) עם אורגניזמים חיים (כמו שאנחנו), בשל המבנה הכימי הדומה שלהם. , קודים גנטיים, תוכן מידע, תגובה וכו' איתנו, וגם כנראה אותו מקור איתנו.


קיימות גם סיבות לשקול את כל הווירוסים, הוירואידים והפריונים (כולל הגדולים ביותר). אני יכול לקרוא לך בחיים. אני יכול לקרוא לאיבר האחד שלך (נגיד היד) חי, יכול לקרוא לתא חי. אבל מה שאנחנו יכולים לקרוא למולקולת חלבון אחת? בדיוק כמו מכונה לערבוב בטון (ידוע כלא-חי), מולקולת החלבון מורכבת באופן דומה מאטומים... ותו לא. אין ראיות ל"כוחות חיוניים" גם... מולקולת החלבון מפעילה את עבודתה רק עם כוחות אלקטרומגנטיים, התנגשויות תרמיות וכו'. אין "סימן" חיים. באותו אופן, וירוס, וירואיד או פריון הם רק גוש של מולקולה. ולווירוס גדול? בקתה קטנה (לא חי): בית גדול :: וירוס קטן: וירוס גדול. וירוס גדול יהיה דומה לבקבוק גדול של חומצת גרעין.


כל דיון נוסף יהיה מבוסס לחלוטין על דעות, אבל לדעתי עדיף להחשיב את האורגניזמים הגבוליים האלה כאל חיים, בגלל היגיון תקף יותר כמו

  1. הם דומים לנו במבנה הכימי, הקוד הגנטי בלה בלה בלה...

  2. הם כנראה זהים במקורם איתנו.

  3. מבנים לא פעילים, כמו זרעים של צמחים אם מכילים חיים, אז באותו היגיון נוכל לדמיין חיים בווירונים וכו'.

  4. מצאנו רמות שונות של טפילות באורגניזמים חיים, כמו טפילי ATP (שכחתי דוגמה ולא מוצא כרגע), ורואים בהם חיים. אז מדוע לא נתייחס ל"טפיל פרוטופלזמה" כאורגניזם חי?


צפו בסרטון: הקדמה לחי כללים. שיעור 15 - איך לומדים ליקוטי מוהרן בעיון עפי חי כללים - הרב אברהם פלג (אוֹקְטוֹבֶּר 2022).