病毒可能出现在世界各地一些小型水生生物的菜单上。
克里斯蒂娜·阿米蒂奇/广达杂志
介绍
病毒作为细胞生命的祸害而臭名昭著,像任何捕食者一样无情地破坏。然而,随着微生物学家现在拼凑起来,这些杀手有时也会作为猎物而死亡。
新的研究表明,对于某些水生微生物来说,病毒可以成为一种营养丰富的食物来源——美味的小袋子里装满了蛋白质、磷和其他美味的营养物质。新研究的主要作者、林肯内布拉斯加大学生物科学副教授约翰·德隆说,病毒“一定一直在被吃掉”。如果病毒对全球生物体来说是一种足够受欢迎的零食,那么它们可能会对食物网中的能量循环产生重大影响。该研究发表在 12 月的美国国家科学院院刊上。
“病毒的教条是它们是杀手,”缅因州毕格罗海洋科学实验室的微生物学家Julia Brown说,她没有参与这项研究。它们可以作为生物体的主要营养来源的想法“重新定义了病毒在生态系统中的作用”。
这种单细胞生物,一种叫做Halteria的纤毛虫,可以在只吃病毒的情况下存活和繁殖。
他们估计每只Halteria ciliate 每天在实验室培养皿中吃掉 10,000 到 100 万个病毒颗粒。根据他们实验中Halteria的种群密度推断,他们计算出在一个小池塘中每天可以消耗大约 10 14到 10 16 个氯病毒颗粒。但许多其他种类的病毒也可能最终成为猎物。 “这一切都让我们知道我们知道的是多么少,”德隆说。
这种模糊性使得很难准确确定有多少能量可能通过 virovory 流回食物链。根据粗略估计,单个氯病毒颗粒代表大约 10 -11到 10 -10卡路里,但尚不清楚总共有多少能量可能来自可在湖泊和海洋中消耗的许多不同类型和数量的病毒。尽管如此,即使是少量、稳定的额外注入也可能足以改变某些生态系统。在这一点上,人们对这种现象的理解太少,以至于无法进行概括。但是,如果我们考虑到不仅在池塘中而且在海洋中的病毒密度巨大,默勒说,“其影响可能非常深远。”
大小合适的零食
毫无疑问,这些相互作用的动态不仅在生态层面,而且在个体有机体层面都难以梳理开来。即使自然界中的生物并不经常只吃病毒,但研究结果表明,病毒可以增强它们的活力,增加一点耐力,以帮助延长它们的生存期。
然而,即使小型生物体广泛存在食食性,较大的生物体也可能无法从病毒中获得足够的能量。 DeLong 可能在他的结果中看到了这一迹象: Halteria在病毒上茁壮成长,但比Halteria大得多的草履虫却没有。草履虫吃了病毒但没有生长,可能是因为它们无法消耗足够的能量来聚集分裂的能量。
大自然有时会在捕食者-猎物相互作用中产生尺寸限制的例外情况。例如,大型须鲸可以完全靠浮游动物等非常微小的生物生存,因为它们有专门的口器,可以有效地收集如此微小的食物颗粒。
类似的情况可能适用于食肉动物。 “可能在某些时候 [这种饮食] 不再有效,”Moeller 说。 “但作为一名生物学家,我想,‘永不言败。’”
原文: https://www.quantamagazine.org/with-nothing-to-eat-except-viruses-some-microbes-thrive-20230221/