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发表于 2023-1-4 19:16:49
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无论是在深层沉积物中,在水域中,在海洋中,在植物和动物中,还是在我们身上,病毒几乎无处不在。
它们的总数甚至可能超过我们星球上所有活细胞的十到一百倍。
然而,在它们的栖息地,病毒通常被认为是寄生甚至杀死其他生物的捕食者。
然而,到目前为止,它们是否成为猎物在很大程度上仍未得到探索。
纤毛虫作为测试食者
现在,一项研究表明,病毒甚至可以作为生活在水中的一些单细胞生物的主菜。
这是内布拉斯加大学林肯分校的John DeLong和他的同事,在发现单细胞生物Halteria sp时发现的。
他们将这些纤毛虫保存在含有许多池塘典型的氯病毒的水中,一种感染绿藻的病毒。
研究人员调查了Halteria和Paramecium在添加和不添加氯病毒的喂养实验中的种群增长,虽然单个病毒非常小,但它们含有蛋白质、核酸和脂肪形式的宝贵营养物质。
如果摄入足够量,它们可以作为食物并影响食用它们的物种的种群动态。
绿色荧光显示Halteria(F),Euplotes属中的病毒。(G)和草履虫尾部(H)
纤毛虫吃病毒
事实上:虽然草履虫没有发生太多变化,但含有纤毛虫的测试容器中的氯病毒数量显着下降,在两天内仅达到初始数量的百分之一。
与此同时,正如DeLong和他的团队所观察到的那样,纤毛虫在这种文化中增加了15倍。
另一方面,如果将Halteria单细胞生物保存在没有病毒但有其他潜在食物来源的水样中,则其种群将停滞不前。
为了检查这些病毒是否真的被Halteria单细胞生物吃掉了,研究人员在将它们添加到纤毛状培养物中之前,用绿色荧光染料标记了一些氯病毒。
不久之后,单细胞生物的液泡开始发出绿色荧光。
这证明这些纤毛虫吸收了病毒并将其积累在细胞中。
一些纤毛虫,包括草履虫尾部,可以仅以病毒为食
一个纤毛虫每天可以消灭一百万个病毒
这证明有些生物可以以病毒为食,甚至可以在纯病毒饮食中茁壮成长。
这是这种病毒性犀斑的第一个证据。
研究人员估计,在他们的测试培养物中,每个Halteria单细胞生物每天消耗大约10万到100万个病毒。
其他几种纤毛虫在补充测试中也被证明是病毒食者,包括Euplotes和滑翔伞Paramecium caudatum。
在一个小池塘里,每天可以通过这种方式食用数千万亿到十万亿病毒。
此外,测试表明,Halteria单细胞生物将消耗的病毒量的约17%转化为自己的体重。
因此,正如生物学家所解释的那样,这种纯病毒饮食具有与其他典型的藻类或细菌形式的单细胞食物相似的生长效率。
与以前的想法相反,水生栖息地中的病毒与其他有机材料一样,对消费者来说是一种类似的营养食品。
被忽视的全球粮食网的重要性
但这意味着病毒在全球食物链中发挥的作用可能比以前想象的要重要得多。
凭借其富含能量的成分,它们还为生物质的发展和全球碳循环做出了贡献。
然而,在以前的水生食物网和生态系统模型中,病毒与其消费者之间的这种营养联系完全不存在。
如果证实水生生态系统中的病毒不仅是捕食者,也是猎物,这将产生深远的影响。
一方面,它们在全球食物网中占有以前被忽视的份额。
然而,另一方面,这也引发了关于病毒在病毒种群发展和病毒进化中的作用的问题。
<hr/>参考资料:
(美国国家科学院院刊,2022 年;DOI: 10.1073/pnas.2215000120) |
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