Вирусы
Плесени и протозоа представляют собой относительно сложные организмы, внутренняя структура которых может быть рассмотрена под микроскопом. Даже более простые бактерии имеют свои характерные формы, и электронный микроскоп начинает раскрывать нам их внутреннюю структуру. Будучи помещены в соответствующую среду, все они проявляют вполне разработанный метаболизм. Существуют еще более мелкие и простые организмы — вирусы, у которых отсутствует даже и это. Среди вирусов встречаются как сравнительно крупные и сложные живые вирусы, вызывающие такие заболевания, как корь и оспа, так и очень маленькие растительные вирусы, вызывающие многочисленные заболевания растений. Существуют вирусы даже самих бактерий, бактериофаги — последнее звено, которое мы можем себе представить в цепи «более крупных блох, на спине которых сидят более мелкие, чтобы кусать их». В способности вызывать болезни, которые могут переноситься с одного организма на другой и даже приводить к эпидемиям, вирусы не отличаются сколько - нибудь существенно от бактерий; фактически они отличаются от них только тем, что проходят через бактериальные фильтры и невидимы под обычным микроскопом. Сейчас, когда у нас есть электронный микроскоп, вирусы можно упчдеть; в большинстве своем они выглядят маленькими круглыми тельцами значительно меньших размеров, чем бактерии, и, за исключением небольшого числа животных вирусов, без видимой внутренней структуры.
Кристаллизующиеся вирусы
Как было обнаружено Боуденом и Пири, а также Стенли, более мелкие вирусы растений имеют удивительные для живого организма свойства: они способны кристаллизоваться. Это обстоятельство было подтверждено также путем их изучения с помощью рентгеновских лучей, показавшего, что большинство атомов в вирусах расположено в определенном порядке, как, например, в белковых молекулах. Иными словами, вирус представляет собой химическую молекулу, одновременно обладающую многими свойствами живых организмов.
Недавние исследования Уилсоиа, Франклина и других открыли кое - что о структуре вирусов. Оказывается, что они состоят из двух частей: из каркаса, образованного молекулами белка, расположенными в форме геометрической фигуры — геликоидальной или полиэдрической, — и из нитей нуклеиновой кислоты, прикрепленных к нему в определенных местах. Далее оказывается, что между растительными и животными вирусами нет принципиального различия, кроме как в количестве белка, определяющего их размеры. Встречающиеся в здоровых клетках микросомы, по - видимому, имеют подобную же структуру.
Вирусы — не примитивные организмы
На первый взгляд — но только на первый — может показаться, что вирусы образуют связующее звено между миром живого и неживого. На самом же деле химический анализ вируса рассеивает это впечатление, поскольку доказано, что вирусы — это белки, и притом не простые, а нуклеопротеиды. Эти последние представляют собой белки, присоединившие к себе нуклеиновую кислоту, которая сама является соединением групп, содержащих пурины, сахара и фосфорную кислоту, что уже было рассмотрено выше в связи с метаболизмом. Нуклеиновая кислота, как показывает ее название, находится в ядрах всех клеток, и не только там; она, по - видимому, встречается также в особом изобилии всюду, где осуществляется быстрый синтез белка, в частности в связи с делением и размножением клеток. Между тем и белки и нуклеиновые кислоты являются очень сложными органическими веществами, поэтому вирусы никак не могут быть примитивными организмами; скорее они кажутся выродившимися. Тем не менее тот самый факт, что вирусы могут существовать и размножаться, хотя бы только в других клетках, показывает, что минимальные функции жизни, роста и размножения, к которым сводится вся их деятельность, не нуждаются в более развитой структуре, чем некий биохимический минимум. Это, далее, означает, что другие, более физические функции, которыми характеризуются известные нам высшие организмы, такие, как движение и раздражимость, являются второстепенными н, вероятно, были развиты позже. Вирусы, отбросившие такие функции, если они когда - нибудь ими обладали, по - видимому, довольствуются самой строжайшей структурной экономией: они совершенно лишены всяких органов и образованы только одним видом химического вещества. Они могут только размножаться — что является единственной формой их «жизни» — фактически в клетках других животных и растений. Они не могут питаться менее сложно организованными веществами.
Действительно ли вирус является таким простым, как кажется, — это уже совершенно другой вопрос. Не исключена возможность, что вирусы могут оказаться не самостоятельными организмами, а отклоняющимися от нормального типа элементами клеток высших организмов, действующими неуправляемо, поскольку находятся в незнакомой среде.
Теперь как будто выясняется, что функциональным элементом вируса является главным образом, если не целиком, та его часть, которая представляет собой нуклеиновую кислоту. Оказывается, что частицы вирусов, не содержащие нуклеиновой кислоты, не инфекционны, в то время как Френкель Конрат утверждает, что препараты, в которых отсутствует белок, хотя они и очень неустойчивы, могут их вырабатывать. При нормальной инфекции нуклеиновая кислота, по - видимому, как - то выходит из своей белковой оболочки, входит в клетку хозяина и воспроизводится либо до того, как начнет вырабатывать новые белковые оболочки, либо в процессе такой выработки. Тот факт, что каждый тип или даже штамм вируса вырабатывает свою собственную различимую форму белка, усиливает аналогию между вирусами и микросомами здоровой клетки, функцией которой также является образование белка. Существует аналогия также и между процессом образования вирусов и оплодотворением, при котором в яйцеклетку входит, по - видимому, лишь содержащая нуклеиновую кислоту часть спермы. Основное различие состоит здесь в том, что взаимодействие с нуклеиновой кислотой яйца необходимо при оплодотворении, но не для воспроизводства вируса. Процесс размножения проходит в бактериальных вирусах, пли бактериофагах, по - видимому, очень быстро; для того чтобы превратить живую бактерию в массу частиц бактериофага, нужно всего несколько минут. С этой точки зрения то, что мы изучаем как вирусовые препараты, — всего - навсего сухие споры или покоящиеся стадии вирусов. Они не представляют собой самостоятельных организмов в собственном смысле этого слова. Некоторые данные свидетельствуют о том, что, когда вирус попадает внутрь клетки, он развертывается так, что его уже не видно в электронный микроскоп, а затем он организует вокруг себя некоторое количество вещества клетки, подобно ядру, окруженному цитоплазмой.
В самом деле, вполне может оказаться, что изучаемое нами как вирусы представляет собой всего - навсего сухие споры или остаточные стадии вирусов и что их инертность и простота являются только кажущимися.