Синие водоросли и вирусы

То, что из найденных до сих пор следов жизни самые древние принадлежат сине-зеленым водорослям, не является неожиданностью. Изучение их современных потомков приводит к мысли, что эти примитивные организмы уже «развились до того, как установилось различие между растениями и животными». Отдельные организмы простейших сине-зеленых водорослей представляют собой полусферические образования с диаметром примерно 0, 01 мм. Они состоят из зернистой протоплазмы, окрашенной в однотонный сине-зеленым цвет. Последний определяется сине-зеленым красящим веществом, которое принимает участие в фотосинтетическом питании водорослей.

Возможно, что красящее вещество лучше соответствовало условиям освещения на Земле в период возникновения этих водорослей, чем преобладающий в настоящее время зеленый хлорофилл. Сине-зеленые водоросли могут питаться не только неорганическим материалом, а следовательно, автотрофно, но и уже сформировавшимся органическим материалом, то есть гетеротрофно. Некоторые сине-зеленые водоросли могут даже связывать молекулярный азот атмосферы. Их размножение происходит бесполым путем. Это тоже служит признаком их примитивности.

Отсутствие форм полового размножения лишает организм того эволюционного преимущества, которое заключается при скрещивании в комбинационных возможностях свойств, воплощенных в обеих родительских формах. Неспециализированной форме обмена веществ у некоторых из этих примитивных организмов соответствует их способность процветать как при температурах, доходящих до +70° С, так и при антарктическом холоде. Сине-зеленые водоросли способны также к тесному сожительству с другими организмами. У сине-зеленых водорослей нет оформленного клеточного ядра.

«Сходство в строении клеток» указывает на «возможность образования бактерий, причем возможно, что последние могли образоваться из сине-зеленых водорослей в результате утраты красящего вещества и редукции; однако более вероятно, что автотрофные бактерии развились простым путем через стадию пурпуровых бактерий, содержащих бактериальный хлорофилл, до сине-зеленых Дистанция между безъядерными формами и охватывающими все последующие группы растениями вероятно, больше, чем между этими растениями и животными. Безъядерные формы представляют собой начало существования организмов».

Признаки, которые обнаруживаются сине-зелеными водорослями, можно понять только в свете эволюционного учения. Потому-то и обсуждается здесь вопрос об этих самых древних из всех известных организмов. Какая форма может считаться предком другой — сине-зеленые водоросли или бактерии, — еще нельзя определенно сказать. Не выяснено также, какое место в эволюции занимают разновидности вирусов. Вирусы — это безъядерные неклеточные образовании, способные к размножению. Они так примитивны, что некоторые исследователи сомневались, являются ли они настоящими живыми формами. Однако все виды вирусов имеют с ними «общую основную элементарно-химическую структуру и происхождение от общих предков».

С тех пор как русский ботаник Д. И. Ивановский и 1892 году открыл вирус мозаичной болезни табака, стали известны различные виды этих необычайно маленьких, размножающихся только в организме хозяина и зачастую патогенных образований. Д. И. Ивановский создал основу современной вирусологии Способность вируса к размножению открыл в 1898 году голландец М. Б. Бейеринк. В 1936 году Берпал с сотрудниками показал при помощи рентгеноскопических исследований, что вирус мозаики табака состоит из палочко-образных элементов.

Немцам Г. А. Кауше и Г. Руска в 1939 году при помощи электронных микроскопов удалось сделать фотографию вируса. В 1915 году англичанин Ф. В. Туорт открывает вирус, паразитирующий на бактериях, — бактериофаг. Вскоре после этого (1917) и независимо от него француз Ф. Дегерель делает то же открытие. Бактериофаги сходны с разновидностями виру сон, размножающимися в животных и растениях, в том отношении, что они проявляют отчетливую жизнедеятельность только в организме хозяина. Как это ни удивительно, но некоторые очищенные виды вирусов способны кристаллизоваться: размеры вирусов настолько малы, что внутримолекулярные силы могут формировать кристаллы из химически однородной вирусной субстанции.

Это было доказано американским биохимиком ВМ. Стенли в 19135 году. Самые крупные разновидности вирусов имеют диаметр 480 миллимикронов, самые маленькие — лишь 10 миллимикронов. В химическом отношении вирус состоит из нуклеопротеидов, то есть из специфических нуклеиновых кислот, особым образом связанных с протеином. Нуклеиновые кислоты в свою очередь слагаются из Сахаров (например из рибозы или дезоксирибозы), из фосфорной кислоты и из органических веществ, содержащих основания: основания пурина — аденин или гуанин и основания пиримидина — тимин или цитозин. Бактериофаг имеет вид крошечных полугантелей. Шаровидная часть такой «гантели» образует «голову», которая имеет форму бипирамидальной гексагональной призмы, а продолговатая «ручка» — «хвост» бактериофага.

Бактериофаг садится своей хвостовой частью на поражаемую им бактерию. При нападении на бактерию бактериофаг действует подобно шприцу для инъекций. Через хвостовую часть он впрыскивает и захваченную бактерию содержащуюся в его головной части нуклеиновую кислоту с легчайшими примесями белка. Другая половина его субстанции, состоящая из протеина, остается как «тень». Как утверждает германский вирусолог Г. Шрамм, им было доказано в отношении вирусов растений, что вирусная инфе