Viry jako ebola, chřipka a zika se dostávají na titulní stránky novin. Upoutávají naši pozornost svým potenciálem způsobit rozsáhlé onemocnění a smrt.
Ale kde se tyto viry poprvé vzaly?
Na rozdíl od bakterií nejsou viry živé organismy – nemohou se samy rozmnožovat. Místo toho se zmocňují buněk, aby se množily, šířily a způsobovaly nemoci.
Ale co když to tak nebylo vždycky?
Vědci zkoumající takzvaný obří virus zvaný Tupanvirus (pojmenovaný podle jihoamerického boha hromu Guarani) zjistili, že na rozdíl od virů, se kterými se setkáváme dnes, má téměř kompletní mašinérii, která se o sebe stará sama.
Tento nedávný objev znovu rozvířil debatu o původu virů.
Zamrzlé viry
Neexistuje žádný fyzický fosilní záznam virů, jako je tomu u dinosaurů.
Jedním ze způsobů, jak vědci odhalují viry a studují jejich původ, je hledání jejich genetického materiálu – molekul DNA nebo RNA – v živočišných tkáních a půdě.
Ačkoli by se ve filmech mohlo zdát, že je tomu jinak, virový genetický materiál nebyl nikdy zjištěn ve zkamenělých listech rostlin nebo ve hmyzu uvězněném v jantaru.
Některé starobylé viry však byly objeveny v permafrostu na Sibiři a existuje naděje, že s pokračujícím globálním oteplováním, které způsobuje tání půdy zamrzlé po tisíce let, budou objeveny další. Do té doby zůstává naše schopnost přesně rekonstruovat původ virů omezená.
Vývoj virů
Viry jsou mikroskopické organismy, které ke svému množení potřebují živou buňku, často nazývanou hostitel. Z velké části se skládají z genetického materiálu (DNA nebo RNA) obaleného bílkovinným pláštěm.
Tyto sekvence DNA a RNA se mohou v průběhu času měnit a hromadit modifikace genetického kódu, které zvýhodňují přežití viru. Vědci mohou na základě těchto genetických sekvencí odhadnout, jak jsou různé viry příbuzné a jak se mohly vyvíjet.
Tyto studie nám ukázaly, že viry nemají jediný původ; to znamená, že všechny nevznikly z jednoho jediného viru, který se změnil a vyvinul do všech virů, které známe dnes. Viry mají pravděpodobně několik nezávislých původů, téměř jistě v různých dobách.
Jedním z předpokladů vědců při úvahách o původu virů je, že se každý z nich vyvinul společně se svým hostitelem. Například virus herpesu, který infikuje člověka, se v průběhu času vyvíjí a přizpůsobuje se tak, aby si i nadále zachoval schopnost infikovat lidské buňky.
Pokud vezmeme v úvahu, že všechny formy života na Zemi začaly v oceánu, pak je rozumné se domnívat, že se viry vyvinuly se svými hostiteli v mořích. Jak se tito tvorové přesouvali na souš a vyvíjeli se, vyvíjely se i viry a získaly schopnost infikovat suchozemské organismy.
Na začátku letošního roku vědci objevili důkazy, že některé viry mohou být staré miliony let a existují již od doby, kdy se objevili první obratlovci. To však nevysvětluje vznik virů jako takových.
Původní příběhy
Jedna z teorií předpokládá, že viry vznikly z kruhové DNA (nazývané také plazmid), která se může nezávisle replikovat a pohybovat mezi buňkami a přenášet genetickou informaci z jednoho organismu do druhého. Některé plazmidy například nesou geny zodpovědné za odolnost vůči antibiotikům. Podle této teorie plazmid unikl z buňky a vyvinul se způsobem, který mu umožnil vstoupit do jiné buňky a produkovat viry.
Další teorie předpokládá, že viry se mohly vyvinout ze složitějších volně žijících organismů, jako jsou bakterie nebo buňky. Nedávná studie ukázala, že protein zvaný ARC, který je u lidí důležitý pro paměť, může tvořit částice podobné virům a přenášet RNA mezi buňkami. Možná se podobné prastaré bílkoviny vyvinuly za účelem přesunu z jednoho organismu do druhého.
A pak tu byl ten nedávný objev obřího Tupanviru v brazilském sodném jezeře. Taková jezera jsou velmi slaná a mají vysoké pH. Mohou napodobovat podmínky vodního prostředí na Zemi před miliardami let.
Tupanvirus má kompletnější sadu mechanismů pro tvorbu bílkovin než jakýkoli jiný známý virus. Na rozdíl od jiných virů pravděpodobně není při replikaci tolik závislý na buňce, kterou infikuje. Tento objev znovu oživil zájem o teorii, že viry vznikly ze složitých, volně žijících buněk.
Která teorie vznikla dříve?
Obě výše uvedené teorie předpokládají, že buňky existovaly dříve než viry a že viry se případně vyvinuly v přítomnosti buněk.
Existuje však ještě jedna hypotéza, která předpokládá, že viry existovaly jako první, dokonce dříve než buňky. V prehistorickém světě mohly viry existovat jako soběstačné entity, jakési prastaré stroje, které pravděpodobně mohly reprodukovat svůj genetický materiál. Postupem času mohly tyto prehistorické viry vytvořit složité, organizované struktury, které se nakonec vyvinuly v útvary podobné buňkám.
Prozatím se jedná pouze o teorie. Technologie a prostředky, které máme dnes k dispozici, nemohou tyto teorie s jistotou ověřit a určit nejpravděpodobnější vysvětlení vzniku virů.
Alternativní – avšak zdánlivě nemožnou – strategií by bylo izolovat nebo identifikovat viry v jejich primitivních formách na jiných planetách, například na Marsu. Zůstat na Zemi se zdá být pravděpodobnějším přístupem.
Probíhající objevy nových virů, jako je Tupanvirus nebo 30 000 let starý příbuzný obřích DNA virů (Pithovirus), nám mohou umožnit složit dohromady skládačku jejich původu.