1. oldal

A szakértők számára korántsem mindig egyértelmű, hogy a különböző élőlények milyen rokonságban állnak egymással. Márpedig a fajok közti kapcsolatok megértése nemcsak az életformák katalogizálása miatt fontos, hanem ezek révén állapítható meg, hogyan fejlődtek ki a különböző élőlények.

A helyzet különösen nehéz, ha vírusokról van szó. Mivel ezek nem rendelkeznek sejtekkel sem, nem sorolhatók be az életformák három nagy birodalmában (másként doménjébe), vagyis nem tartoznak sem a baktériumok, sem az ősbaktériumok (vagy archeák), sem az eukarióták, azaz a növények, állatok, gombák közé. Egyes szakértők szerint a vírusok nem is tekinthetők élőlényeknek, hanem csak többé-kevésbé önállósult genetikai anyagnak, hiszen önállóan nem tudnak szaporodni, csak akkor, ha „megszállnak” egy gazdasejtet. Mások ugyanakkor azon a véleményen vannak, hogy a vírusok ősi egysejtűekből jöttek létre, és mint ilyenek, az életformák negyedik doménjét alkotják.

A második elmélet talán sokak számára újdonság lehet, ami azért lehetséges, mert viszonylag új, az elmúlt évtizedben történt felfedezéseken alapul. A kutatók az utóbbi években felfedezték a vírusok egy egészen új, óriási méretű egyedeket tartalmazó csoportját, amelyek sok tekintetben hasonlítanak az egysejtűekre.

A vírusok általában aprócska, minimalista szerkezetek, amelyek nem tartalmazzák a sejtszintű élet alapvető összetevőit. Genetikai anyagból (DNS-ből vagy RNS-ből) állnak, amelyet egy fehérjeburok vesz körül. Ez néha kiegészül egy lipidburokkal is. A vírusok csak a sejten belül tudnak szaporodni, átvéve az uralmat annak anyagcseréje fölött. A vírusok különböző formái mindhárom említett domén életformáit képesek megfertőzni.

Mivel alapvetően függnek a gazdasejtektől, ahogy már említettük, az sem egyértelmű, hogy élőlénynek kell tekinteni őket vagy sem. (És az sem véletlen, hogy a legtöbb zombitörténetben egy-egy vírus felel az élőhalottak felbukkanásáért.) Akár élők, akár nem élők, akár élőhalottak azonban a vírusok, a fő kérdés velük kapcsolatban akkor is az, hogy honnan származnak.

Ezzel kapcsolatban több elmélet is létezik. Az egyik szerint a vírusok egy ősi egysejtű ág leszármazottai, amelyek annyira áttértek az élősködő életmódra, hogy gyakorlatilag minden sejtre jellemző összetevőtől megszabadultak. Ha ez így van, akkor ők az egyedüli leszármazottai egy egykor élt egysejtű csoportnak, amely az életformák negyedik doménjét alkotta, és amely végül leszámolt a sejtszintű élettel. Ha a vírusok sejtekből fejlődtek ki, akkor logikus lenne ma is élőlényeknek tartani őket.

Egy másik elmélet szerint viszont a fejlődés útja egészen más volt. Eszerint a vírusok vad genetikai ágensekként kezdték, vagyis olyan genomtöredékekből alakultak ki, amelyek valahogy kikerültek a sejtből. Lehetséges, hogy rokonságban állnak az ugráló géneknek is nevezett transzpozonokkal, amelyek ki tudják vágni magukat a genomból, és máshová elhelyeződni abban, vagy lemásolni magukat, hogy aztán a másolatokat illesszék be a DNS különböző részeire, időnként akár más genomokba is. Ha ez a teória a helyes, a vírusok molekuláris balesetek következményei, amelyek valahogy evolúciósan stabilakká váltak. Ebben az esetben sosem voltak önálló élőlények, így pedig erősen vitatható, hogy élőnek tekintsük-e őket.

A legfőbb gond nem az, hogy a két elmélet nagyon eltérően magyarázza a vírusok eredetét, hanem hogy mindkettő komoly hiányosságokkal küzd. Az első nem nagyon tudja megmagyarázni, hogyan váltak annyira egyszerűvé a vírusok. Az élővilágban egyetlen más élőlénycsoport sem ment át hasonló mértékű egyszerűsödésen. A másik elmélet pedig pont a vírusok bonyolultságát nem képes megmagyarázni, vagyis hogy ezek miért sokkal összetettebbek, mint a genom mozgó részei. Amelyek közül egyébként egyik sem rendelkezik fehérjeburokkal.

2. oldal

A történet tovább bonyolódott, amikor 2004-ben a szakértők felfedeztek egy újfajta vírust, amely jóval nagyobb és összetettebb volt a korábban ismert változatoknál. Ez úgy tűnt, hogy a celluláris eredet elméletét támasztja alá. Az új csoport nem véletlenül kapta az óriásvírus elnevezést: egyes tagjai tízszer akkora méretűek, és tízszer akkora génállománnyal rendelkeznek, mint egy mezei influenzavírus. Az óriásvírusok némelyike 2500 gént tartalmaz, míg az influenza kórokozója összesen 11 darabot, a HIV vírusa pedig 9-et.

Ez a rengeteg gén olyan fehérjéket kódol, amelyek a kisebb vírusokból hiányoznak, más életformákban viszont jelen vannak. Az óriásvírusok molekuláris rendszere azonban még így sem teljes: ahhoz, hogy másolódni tudjanak, továbbra is be kell hatolniuk a sejtekbe, és fel kell használniuk annak belső rendszereit. De a kutatók egy jelentős része úgy vélte az óriásvírusok láttán, hogy ezek a gének az egykori sejtlét maradványai lehetnek, és ezzel alátámasztják, hogy valamikor létezett egy negyedik doménje is az élővilágnak.

Mindezzel csak egyetlen probléma van: a sok-sok sejtekben megtalálható gén vírusokban való jelenléte másként is megmagyarázható. A transzpozonok ugyanis szintén hajlamosak géneket gyűjteni. Így felmerült, hogy az óriásvírusok nem is egykori egysejtűek, hanem a vírusvilág leghatékonyabb tolvajai.

Ez utóbbi megközelítést támasztja alá egy új vizsgálat. Egy amerikai kutatócsoport egy új óriásvírust fedezett fel egy osztrák szennyvíztartályban, Klosterneuburgban. A szakértők a tartályban élő, az ammóniát nitrátokká alakító baktériumokat tanulmányozták, amikor véletlenül ráakadtak a klosneuvírus névre keresztelt lényre. A vírust metagenomikus elemzéssel találták meg, vagyis a vízmintákban jelen lévő genetikai anyagot elemezték. Magát a vírust tehát még gazdasejten belül nem azonosították, így az sem világos, hogy milyen sejteket támad meg.

Annyi azonban kiderült a mintákból, hogy a vízben jelen van egy ismeretlen óriásvírus, amely a mimivírusok családjának tagja. A klosneuvírus 700 olyan gént hordoz, amely más sejtes élőlényekben is megtalálható, ami sokkal több, mint ami rokonait jellemzi. Ez persze a sejtes eredetet is alátámaszthatná, van azonban egy bökkenő: a gének többféle különböző élőlénytől származnak. Amit biztosan nem várnánk, ha egy sejtes előd leszármazottairól lenne szó.

A gének többsége egysejtű eukarióták genomjából, amőbáktól, csillósoktól és protisztáktól származik, de ezeken belül is többféle fajból. Ez alapján valószínű, hogy ezek a sejtek lehetnek a vírus gazdasejtjei. A szakértők úgy sejtik, hogy az óriásvírus hosszú idő alatt szedte össze a különböző gazdasejtek génjeit, mivel ezek segítették abban, hogy hatékonyabban szaporodjon.

A genomadatok alapján tehát egyértelműnek tűnik, hogy a klosneuvírus apróbb vírusősöktől származik, és csak fokozatosan duzzadt a genomja óriásira. Frederik Schulz, a kutatócsoport vezetője szerint nagyon valószínű, hogy a többi óriásvírussal is hasonló a helyzet. Az persze még ebből sem világos, hogy az apróbb vírusok honnan származnak, de az a szakértők szerint csaknem teljesen bizonyosnak tekinthető, hogy nem ősi sejtek egyszerűsödött változatai.

Mások szerint ugyanakkor nem ennyire egyértelmű a helyzet. Jean-Michel Claverie, az első óriásvírusok egyik felfedezője szerint a szakértők által tálalt bizonyítékok nem kielégítőek ahhoz, hogy kizárható legyen a sejtes eredet. A francia kutató szerint Schulz és társai elemzési módszere véletlenül is eredményezhetett „kiméragenomokat”, amelyek több különböző élőlényből származnak. Vagyis egyáltalán nem biztos, hogy a bizonyító erejű gének valóban egyetlen vírus genomjának részei.

A szakértő továbbá úgy véli, hogy a vírusok bonyolultabbá válása szembe menne a biológiai tendenciákkal, hiszen az élősködő lényekre éppen az a jellemző, hogy egyre egyszerűbbé válnak, és géneket veszítenek. Claverie álláspontja az, hogy ki kell várni, amíg sikerül egy klosneuvírust izolálni, mielőtt messzemenő következtetéseket vonunk le vele kapcsolatban a vírusok evolúciójáról.

Hogy kinek lesz igaza, azt ezen ponton nehéz eldönteni. De úgy tűnik, hogy az óriásvírusok, amelyektől sokan a vírusok eredetéről szóló vita eldöntését várták, egyelőre csak tovább bonyolítják az amúgy sem egyszerű képet.