Биологи в корне пересмотрели классификацию вирусов

Учёные договорились отныне классифицировать вирусы по-новому. Новый подход лучше отражает разнообразие этих форм жизни, позволяет отслеживать их эволюцию и облегчает их исследование. К тому же он больше похож на классификацию клеточных организмов, чем ранее принятое деление.

Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV). В состав большой группы, работавшей над новой классификацией, входят и российские учёные.

Во время пандемии COVID-19, пожалуй, нет смысла напоминать о важности исследования вирусов. Но для биологов эти объекты важны не только потому, что некоторые из них опасны для человека.

Являясь одной из главных причин смертности для многих биологических видов, вирусы фактически управляют целыми экосистемами. Кроме того, здоровый живой организм, будь то животное, растение или даже гриб, тоже носит в себе незваных гостей, и их взаимодействие с хозяином только изучается. Наконец, эти крошечные паразиты могут переносить ДНК от одного вида к другому, превращая эволюционное древо в запутанную сеть с горизонтальными связями.

Биологическая классификация вирусов зародилась в середине XX века. В 1996 году, после десятилетий работы исследователей со всего мира в этой области, ICTV утвердил её современный вариант. Он включает пять рангов: вид, род, подсемейство, семейство и порядок. Однако новым открытиям всё чаще становится тесно в этих рамках.

"Всего известно около шести тысяч видов вирусов. Однако открытие новых видов в последние годы нарастает лавинообразно благодаря внедрению методов высокопроизводительного секвенирования", – объясняет первый автор статьи Александр Горбаленя, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ имени М. В. Ломоносова и бывший вице-президент ICTV.

Накопленная статистика показывает, что генетическое разнообразие вирусов очень велико. Оно сравнимо с разнообразием клеточных форм жизни или даже превосходит его.

Поэтому после нескольких лет интенсивных обсуждений ICTV представил новую классификацию вирусов. К пяти прежним рангам добавлены десять новых. Теперь полная система ранжирования выглядит так: вид, род, подрод, подсемейство, семейство, подпорядок, порядок, подкласс, класс, подтип, тип, подцарство, царство, поддомен и домен (он же надцарство).

Легко заметить, что восемь из десяти новых рангов более общие, чем порядок. Они были введены, чтобы охватить самые эволюционно далёкие друг от друга ветви виросферы.

Также очевидно, что новая схема очень напоминает классификацию клеточных форм жизни. В ней выделены в общем те же ранги. Например, каждый из нас относится к виду людей разумных, роду людей, подсемейству гоминин, семейству гоминид, подотряду (аналог подпорядка) обезьян (человек не только произошёл от обезьян, он и есть обезьяна!), отряду (аналог порядка) приматов, подклассу настоящих зверей (поэтому можно смело говорить своему начальнику, что он настоящий зверь!), классу млекопитающих, подтипу позвоночных, типу хордовых, подцарству многоклеточных животных, царству животных, поддомену униконтов и домену эукариот. Вирусы теперь можно классифицировать столь же подробно.

"Теперь вирусы можно группировать на всём диапазоне уровня их сходства, используя компьютерные методы сравнительной геномики и принципы, установленные для клеточных организмов Карлом Линнеем и Чарльзом Дарвином", – резюмирует Горбаленя.

Новые ранги классификации только что введены и едва начали заполняться. Так, пока выделен только один конкретный, имеющий собственное название и признаки, домен вирусов – Riboviria.

Это отнюдь не значит, что все известные вирусы относятся именно к нему. Например, человеческий вирус простого герпеса-1 (ВПГ-1) явно не подпадает под критерии принадлежности к Riboviria. Но учёные пока не готовы сформулировать признаки домена, к которому относится ВПГ-1, и дать ему название.

Аналогично, пока не выделены никакие конкретные поддомены, царства и подцарства вирусов. Но уже ясно, например, что виновник текущей пандемии SARS-CoV-2 и вирус Эбола, вероятно, относятся к разным царствам, хотя и одному домену (как животные и грибы). Зато, скажем, классов выделено уже шесть.

Благодаря наличию рангов такого уровня новая система гораздо лучше отражает степень эволюционного родства разных вирусов, чем прежняя, где самым общим рангом был порядок. В самом деле, было бы нелепо оборвать классификацию клеточных форм жизни на уровне отрядов и не принимать во внимание, что у человека гораздо больше сходства и родства с лошадьми, чем с лягушками и тем более грибами. Теперь наступило время создать иерархию такого масштаба и для вирусов.

"Например, SARS-CoV, относящийся к тому же виду, что и SARS-CoV-2, и вирус Эбола настолько же далеки друг от друга, как человек и дрожжи в таксономии клеточных форм жизни. Такое сравнение стало возможным только в рамках новой ранговой структуры", – подчёркивает Горбаленя.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, что гигантские вирусы могли быть прародителями всего живого. Говорили мы и о том, как древо жизни разрослось на двадцать новых ветвей.