Erster überzeugender Beweis für Organismen, die Viren als Nahrungsquelle fressen

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Essen oder gefressen werden: Es ist ein Gebot von Mutter Natur, das jeden Winkel der Biosphäre in einem weitläufigen Netz von Produzenten, Konsumenten, zerstörerischer und Aasfresser.

An jeder Ecke bis auf eine, so scheint es. Genau das, was zum Teufel isst Viren ?

Wissenschaftler haben möglicherweise gerade die Antwort entdeckt.

Angesichts der Tatsache, dass die virale Biomasse Staubt unsere Landschaft ab , durch die Atmosphäre treiben , Und schwimmen in unseren Ozeanen könnte einfach addieren sich zu Da es sich um Dutzende Millionen Tonnen Kohlenstoff handelt, gibt es eine überraschende Abwesenheit von Leben, das diese Fülle zunichte macht.

Wenn wir technisch sein wollen, Es gibt Viren die sich entwickelt haben, um mit anderen Viren zu konkurrieren, indem sie ihnen ihre organischen Bausteine ​​rauben.

Bisher gab es jedoch keine eindeutigen Beweise dafür, dass ein Organismus Virionpartikel verschlingt und verdaut, um Energie oder ihre elementaren Nährstoffe zu gewinnen.

Zwei Arten einzelliger Organismen, die in den Gewässern des Golfs von Maine vor der Küste Nordamerikas treiben, könnten die ersten echten Virophagen sein, die der Wissenschaft bekannt sind.

Forscher identifizierten die Virus Grasfresser, nachdem sie fast 1.700 Planktonzellen aus den Gewässern des Golfs und des Mittelmeers gesiebt und die DNA in jeder einzelnen Zelle verstärkt hatten, um individuelle Genombibliotheken zu erstellen.

Viele der Sequenzen gehörten erwartungsgemäß zum Organismus selbst.

Etwa die Hälfte der analysierten Bibliotheken der Mittelmeerprobe enthielten Sequenzen, die mit Bakterien in Verbindung standen, die wahrscheinlich vom Plankton gefressen wurden. Bei den Proben aus dem Golf von Maine lag dieser Wert eher bei 19 Prozent.

Etwas häufiger waren Virussequenzen. In der Golfprobe enthielt die Hälfte der Bibliotheken Genschnipsel von 50 oder mehr verschiedenen Viren. In der Mittelmeerstichprobe lag sie eher bei einem Drittel der Stichprobe.

Die meisten Virussequenzen schienen von Bakteriophagen zu stammen – Krankheitserregern, die in Bakterienzellen eindringen und sich dort vermehren.

Bakterien sind eine häufige Nahrungsquelle für Meeresprotozoen, daher ist es keine große Überraschung, dass ihr Abendessen bereits infiziert war.

Aber Vertreter von Gruppen, die als bekannt sind Choanozoen Und Pikozoen , beide aus den Gewässern vor Nordamerika gesammelt, fielen als etwas ungewöhnlich auf.

Zum einen war in vielen Fällen kein Fetzen bakterieller DNA zu sehen. Ohne Anzeichen eines Bakterienbrunchs ist es schwer zu sagen, wie Bakteriophagen-Gene in die Zellen des Planktons gelangt sein könnten.

Noch überzeugender ist, dass die beiden völlig unterschiedlichen Protozoenstämme nahezu identische Virussequenzen hatten, was es schwierig macht, zu behaupten, dass eine Infektion dafür verantwortlich war.

Auch wenn die Belege für eine Diät mit Virus-Snacks als Indizien gelten könnten, ist es doch nicht anders, als wenn man dunkle Krümel auf den Fingern seines Kleinkindes in der Nähe einer leeren Schachtel Oreos findet. Niemand wird Ihnen vorwerfen, dass Sie misstrauisch sind.

„Viren sind reich an Phosphor und Stickstoff und könnten möglicherweise eine gute Ergänzung zu einer kohlenstoffreichen Ernährung sein, die zelluläre Beute oder kohlenstoffreiche Meereskolloide umfassen könnte.“ sagt Bioinformatikerin Julia Brown vom Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.

Für den Picozoon könnte die Entdeckung dazu beitragen, das Rätsel zu lösen, wovon sich ein wahnsinnig kleiner, kaum ein paar Mikrometer langer Organismus ernährt. Entdeckt Vor etwas mehr als einem Jahrzehnt versuchen Forscher seitdem herauszufinden, welchen Platz sie im Stammbaum des Lebens einnehmen.

Angesichts der Tatsache, dass beide Arten von Protozoen „ kosmopolitische Mitglieder mariner Protistengemeinschaften „Eine Bakteriophagen-Diät könnte tiefgreifende Auswirkungen darauf haben, wie wir den Nährstofffluss durch ein Ökosystem modellieren.

Von den in Bakterien und Protozoen enthaltenen Nährstoffen wird erwartet, dass sie durch die Nahrungskette nach oben gelangen, wenn kleine Dinge von größeren gefressen werden.

Ein Hindernis in diesem Prozess wird als bezeichnet viraler Shunt . Durch Viren infiziert, können diese Zellen platzen, bevor sie gefressen werden, und einen Schnee aus organischem Material in die Tiefe schicken.

Weit unten auf dem Meeresboden, Dieser Shunt beschleunigt , mit Viren, die sich gierig durch Prokaryoten wühlen und verhindern, dass sich in der kalten, tintenschwarzen Dunkelheit vielfältige Nahrungsnetze etablieren.

Wenn man weiß, dass sich der Spieß umgedreht hat und die Prokaryoten zurückschlagen, könnte es erforderlich sein, die Zahlen, die beschreiben, wie dieser Prozess abläuft, etwas anzupassen.

„Die Entfernung von Viren aus dem Wasser kann die Anzahl der Viren verringern, die andere Organismen infizieren können, und gleichzeitig den organischen Kohlenstoff innerhalb der Viruspartikel weiter oben in der Nahrungskette transportieren.“ sagt Brown .

Diese Forschung wurde veröffentlicht in Grenzen in der Mikrobiologie .

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