2023-01-05 16:40

这些微生物可能是第一批以传染性病毒为食的生命形式

Yellow chlorovirus particles infecting microscopic green algae

世界正在进入由病毒引起的全球大流行的又一年,但COVID-19并不是唯一的病毒。虽然有些病毒可能是致命的,但其他一些病毒有助于维持生物体的生命,甚至关于病毒本身是否应该被视为生物也存在争论。

然而,看起来饥饿的微生物可能是某些病毒的天然敌人。在2022年12月发表在该杂志上的一项研究中,来自内布拉斯加大学林肯分校的一个团队发现,仅含病毒的饮食足以促进一种昆虫的生长。是一种单细胞纤毛虫,生活在世界各地的淡水中,研究小组发现它们可以一次吃掉大量的传染性氯病毒。

研究小组称这种病毒专属饮食为“病毒食疗”。

已知氯病毒通过感染通常生活在草履虫体内的微小绿藻进行复制。然后,它们可以像气球一样击破这些单细胞宿主,导致碳和其他对维持生命至关重要的元素溢出到水中。这些碳会被其他微生物吸收。

内布拉斯加州生物科学副教授、该研究的合著者约翰·德隆(John DeLong)在一份声明中说:“这真的只是把碳留在这种微生物汤层中,防止食草动物把能量带到食物链上。”

然而,如果纤毛虫吃的是同样的病毒,那么病毒性就可以作为一种平衡,来平衡已知的病毒所延续的碳循环。德隆说,Vivory可能会帮助碳向食物链的上游移动。

德隆说:“如果你粗略估计有多少病毒、有多少纤毛虫和有多少水,就会得出(在食物链上)大量的能量运动。”他估计,一个小池塘里的纤毛虫一天可以吃掉10万亿个病毒。

德隆以该大学之前在氯病毒方面的工作为基础,已经熟悉了它们如何在食物网中纠缠。由生态学家James Van Etten和病毒学家David Dunigan共同撰写的研究表明,绿病毒可以接触到藻类,而藻类通常被一种叫做。只有当小型甲壳类动物吃掉新暴露的藻类并将其排出体外时,这种接触才会发生。

德隆认为病毒可能是食物和能量的来源。为了验证这一假设,他在附近的一个池塘里收集了样本,然后将所有微生物聚集在水滴中,并加入了大量的氯病毒。

在静置24小时后,研究人员对液滴进行了搜索,以寻找目前存在的任何物种对氯化物病毒产生反应的迹象。事实证明,他更像对待零食一样对待病毒,而不是身体威胁。

“起初,这只是一个暗示,它们(纤毛虫)更多,”德隆说。“但后来它们足够大了,我可以用移液器的尖端抓起一些,把它们放在干净的液滴中,然后就能数出来了。”

在短短两天内,绿病毒的数量下降了100倍。除了病毒没有其他食物来源,它的数量增长了15倍,而氯病毒的数量根本没有增加。

研究小组用绿色染料标记了氯病毒中的一些DNA,以确认它正在吞食病毒。纤毛虫中相当于胃的液泡很快就发出了绿色的光。

这项研究可能会产生一些重要的影响。这些病毒在形成淡水环境中起着不可或缺的作用,它们循环碳和其他营养物质,这种循环可以防止能量到达其他更大形式的生命。然而,如果有什么东西吃了这些病毒,然后被更大的生物吃掉,一些通常会被循环利用的营养物质和能量可能会沿着食物链向上流动。

“(病毒)是由非常好的物质组成的:核酸、大量的氮和磷,”德隆说。“所有的动物都应该想吃它们。很多东西能抓到什么就吃什么。肯定有人学会了如何吃这些真正好的原材料。”

该团队的下一步行动将在中西部冬季结束后进行。他们计划回到池塘,看看病毒是否在野外发生,而不仅仅是在实验室环境中。