想不到它们的猎物 竟然改写了海洋食物链

想不到它们的猎物 竟然改写了海洋食物链
咱们都知道,海洋中存在“藻类—原生生物—鱼类”的经典食物链,一直以来,病毒好像处于经典食物链之外,最近科学家总算发现了原生生物以病毒为食,然后让病毒进入了经典食物链。 据媒体报导,在美国缅因州的海湾和地中海里,研讨人员共采集了1698个原生生物样本,并对这些样本进行了DNA序列剖析。他们采用了单细胞基因组剖析,其测序成果能够说明微生物和病毒是否存在。成果标明,在51%的来自缅因海湾的原生生物样本,以及35%的来自地中海的样本中,都检测到了病毒DNA,且在皮胆虫和聚胞动物两类原生生物的样本中,每一个个别都含有病毒DNA。这使得科学家总算有依据证明噬食病毒的原生生物确实存在。其研讨成果宣布在《微生物学前沿》上。 这在业界被誉为是“改写海洋食物链”的发现。那么,什么样的生物以病毒为食,科学家是怎么发现的,病毒为什么对它们没有损伤呢? 生物学家一直在寻觅噬食病毒的生物 一直以来,病毒好像只感染并裂解杀死生物,而不会被生物当成食物,这看上去不合常理。因而生物学家一直在寻觅噬食病毒的生物。 中国海洋大学生命学院副教授梁彦韬在承受科技日报记者采访时介绍,1993年,加拿大科学家柯蒂斯·萨特尔院士课题组发现,病毒和类似尺度的荧光颗粒物能够被原生生物捕食的现象,他们将病毒和小球用荧光符号,然后参加原生生物,检测海水中病毒和荧光小球被铲除的速度,以反映病毒被原生生物捕食的功率,成果发现大颗粒病毒更简略被原生生物捕食和消化。而且病毒或许贡献了原生生物食物中0.2%—9%的碳、0.3%—14%的氮、0.6%—28%的磷。后续一些研讨也发现,某些原生生物能够捕食病毒,而且能够在捕食细菌的一起将细菌体内和外表的病毒同步摄食到体内。但现在这方面的研讨还十分有限。 “现在发现,病毒主要是被进食‘器官’比较小的原生生物捕食。一般来说,病毒巨细在100纳米左右,能吃病毒的原生生物进食‘器官’的巨细是病毒巨细的10倍左右。”梁彦韬说,此前其他科学家的研讨发现,皮胆虫进食“器官”十分小,巨细不足以吃下细菌,吃下病毒却是捉襟见肘。因而估测这类原生生物或许直接吞噬捕食病毒。 此次报导中,研讨人员在多类不同原生生物的单细胞基因组中都检测到了病毒DNA序列,尤其在聚胞动物和皮胆虫两类原生生物体中,病毒序列的数量比较高。此外,一个风趣的现象是,这两类原生生物体内含有很多病毒DNA序列,细菌DNA序列却较少。这就排除了“搭便车”的或许性——有些原生生物或许以细菌为食,病毒噬菌体会寄生在细菌中,然后跟着细菌被原生生物吃掉。 它们吃病毒为什么没被病毒反杀 “此前科学家们以为,原生生物或许经过吞噬的方法将细菌等微生物颗粒摄入体内,并在吞噬细菌、微藻的一起将它们细胞外表和细胞里的病毒摄入体内。”梁彦韬说,而此次研讨成果估测,皮胆虫和聚胞动物两类原生生物或许直接吞噬捕食病毒,这是独立于病毒随微生物被原生生物捕食以外的另一个原生生物捕食病毒的途径。 说到此,或许有读者会问,人类感染病毒都会患病,这些原生生物还把病毒吃下去,莫非不会对它们发生损害吗?想知道这个问题的答案,就需要了解一下病毒的日子习性了。 梁彦韬说,病毒是一类严厉依靠宿主细胞专性寄生的生命方式,每类病毒都具有十分严厉的宿主规模,仅有十分少的病毒能够跨不同种属感染不同的生物。 海洋里,每毫升海水中有上千万个病毒,而且这些病毒的品种或许高达几十万种。但现在的研讨标明,这些病毒绝大多数只感染细菌和微藻,而海洋中感染原生生物的病毒数量或许远远低于感染细菌和微藻的病毒。“因而,虽然这几类原生生物或许摄食了十分多的病毒颗粒,但这些病毒大多数不是感染这类原生生物的病毒,所以不会对这些吃病毒的原生生物构成损害。”梁彦韬说。 不仅仅是食物链被补全这么简略 这是一个激动人心的发现。 “病毒含有丰厚的磷和氮,或许能给皮胆虫和聚胞动物的膳食增加一些重要的养分元素。”美国毕格罗海洋科学实验室的生物信息学家朱莉娅·布朗指出,已然病毒不只消除其它生物,还会反被其它生物消除,那么在食物链中短少的那一个节点,现在也能补上了。 不过这次发现的含义真的仅仅是补全食物链吗?梁彦韬以为,发现病毒被捕食的现象和能够捕食病毒的原生生物,使人们对病毒从头进入比较高养分级的原生生物甚至经典的“藻类—原生生物—鱼类食物链”有了新的知道,这项最新研讨将病毒被原生动物捕食这一新的途径命名为viral link,这个途径与之前对病毒生态效果的遍及知道(Viral shunt)有所不同。 梁彦韬表明,此前病毒在海洋生物地球化学循环中的效果主要是经过裂解细菌和微藻,开释溶解有机物和无机物到海水中,而这些溶解有机物和无机物又能够被细菌和藻类从头使用,构成一个微食物环,然后削减有机养分向经典食物链的传输。而这个关于Viral link的新知道,不光能够增进人们对海洋中的微生物杂乱相互效果和微食物环的知道,还能够使人们对海洋中碳、氮、磷、硫等元素的循环有新的知道。而海洋中的微生物明显影响着海洋的碳、氮、磷、硫等元素和能量循环,这不光关于保持生态系统的健康十分重要,还能够经过海洋碳汇的效果对全球气候变化发生影响。 正如研讨团队表明,这项新成果并不是结尾。知道有原生生物能以病毒为食,能够给人们供给“一个新的考虑方向”。但是,这仅仅新研讨方向的一个起点,要说明病毒在海洋生态中的人物,仍需科学家很多的研讨。 但能够确认的是,就连“感染全部”的病毒,也会沦为小小单细胞生物的晚餐,在大自然的动态平衡中,没有谁能够成为漏网之鱼。

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