מה קורה כאשר נגיפים מתפתחים?

כל היצורים החיים חייבים להציג את אותה מערכת מאפיינים על מנת שיוכלו לסווג אותם כחי (או לחיות פעם אחת עבור אלה שנפטרו בשלב מסוים בזמן). מאפיינים אלה כוללים שמירה על הומאוסטזיס (סביבה פנימית יציבה גם כאשר הסביבה החיצונית שינויים), יכולת לייצר צאצאים, מטבוליזם פועל (כלומר, תהליכים כימיים מתרחשים בתוך האורגניזם), מציג תורשה (חלוקת תכונות מדור לדור), צמיחה והתפתחות, היענות לסביבה בה נמצא האדם, והוא חייב להיות מורכב מתא אחד או יותר.

וירוסים הם נושא מעניין וירולוגים וביולוגים חוקרים בשל הקשר שלהם לדברים חיים. למעשה, וירוסים אינם נחשבים לדברים חיים משום שהם אינם מציגים את כל מאפייני החיים שאליהם מוזכר לעיל. זו הסיבה שכשאתה חוטף וירוס אין "תרופה" ממשית אליו. ניתן לטפל רק בתסמינים עד שמערכת החיסון תקווה לפתור אותה. עם זאת, אין זה סוד כי נגיפים יכולים לגרום נזק רציני לדברים חיים. הם עושים זאת על ידי הפיכתם של טפילים לתאי מארח בריאים. אם וירוסים אינם חיים, האם הם יכולים להתפתח? אם ניקח את המשמעות של "להתפתח" פירושו שינוי לאורך זמן, כן, וירוסים אכן מתפתחים. אז מאיפה הם הגיעו? שאלה זו טרם נענתה.

ישנן שלוש השערות מבוססות אבולוציוניות לאופן בו נוצרו וירוסים, המדוברים בקרב מדענים. אחרים מבטלים את שלושתם ועדיין מחפשים תשובות במקום אחר. ההשערה הראשונה נקראת "השערת הבריחה". נטען כי וירוסים הם למעשה חלקים של RNA או DNA שפרץ, או "ברח" מתאים שונים ואז החל לפלוש לתאים אחרים. בדרך כלל מבוטלים השערה זו מכיוון שהיא אינה מסבירה מבנים ויראליים מורכבים, כגון כמוסות המקיפות את הנגיף, או מנגנונים שיכולים להזרים את ה- DNA הנגיף לתאים מארחים. "השערת הפחתה" הוא רעיון פופולרי נוסף לגבי מקור הנגיפים. השערה זו טוענת שנגיפים היו בעבר תאים עצמם שהפכו לטפילים של תאים גדולים יותר. למרות שהדבר הסביר חלק ניכר מסיבות הסיבות לכך שתאים מארחים נדרשים כדי שנגיפים ישגשגו וישתלבו, זהו לעתים קרובות נמתח ביקורת על היעדר ראיות, כולל מדוע טפילים קטנים אינם דומים לנגיפים בשום אופן דרך. ההשערה הסופית לגבי מקור הנגיפים התפרסמה כ"השערה ראשונה של הנגיף ". זה אומר שנגיפים למעשה התאים שקדמו להם - או לפחות, נוצרו באותו הזמן כמו הראשון תאים. עם זאת, מכיוון שוירוסים זקוקים לתאים מארחים על מנת לשרוד, השערה זו אינה מחזיקה מעמד.

מכיוון שנגיפים כל כך קטנים, אין וירוסים בתוך ה- מאזן מאובנים. עם זאת, מאחר וסוגים רבים של נגיפים משלבים את ה- DNA הנגיפי שלהם בחומר הגנטי של התא המארח, ניתן לראות עקבות של נגיפים כאשר מיפוי ה- DNA של מאובנים קדומים. הנגיפים מסתגלים ומתפתחים מהר מאוד מכיוון שהם יכולים לייצר כמה דורות של צאצאים בפרק זמן קצר יחסית. העתקת ה- DNA הנגיפי מועדת למוטציות רבות בכל דור, מכיוון שמנגנוני בדיקת התאים המארחים אינם מצוידים בטיפול "הגהה" של ה- DNA הנגיף. מוטציות אלה יכולות לגרום לנגיפים להשתנות במהירות בפרק זמן קצר, מה שמניע את ההתפתחות הנגיפית במהירות גבוהה מאוד.

חלק מהפליאווירולוגים מאמינים כי נגיפי RNA, אלו הנושאים רק RNA כחומר גנטי ולא DNA, עשויים להיות הנגיפים הראשונים שהתפתחו. הפשטות בעיצוב ה- RNA יחד עם יכולות הנגיפים מסוג זה להשתנות בקצב קיצוני, הופכות אותם למועמדים מצוינים לנגיפים הראשונים. עם זאת, אחרים מאמינים שנגיפי ה- DNA נוצרו ראשונים. לרוב זה מבוסס על ההשערה לפיה וירוסים היו בעבר תאים טפיליים או חומר גנטי שנמלט מהמארח שלהם להפוך לטפילים.