Открытие первой формы жизни, способной питаться вирусами

Недавнее исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, содержит доказательства того, что некоторые микроскопические организмы активно питаются вирусами. Хотя это, возможно, первый «вировор», когда-либо задокументированный, многие другие, вероятно, существуют, по словам авторов. Более того, это открытие может иметь гораздо более широкие последствия.

Поскольку известно, что многие вирусы вызывают заболевания, область вирусологии долгое время сосредоточивалась на этих организмах как на патогенах. Однако стоит помнить, что вирусы также влияют на экосистемные процессы, лизируя микробы и вызывая выделение питательных веществ (косвенные последствия гибели хозяина). Фактически, мы могли бы поставить вирусы на первое место в списке «хищников» в их пищевых цепочках. Однако, как и у большинства хищников, в меню могут быть и вирусы.

Многие животные, заглатывающие воду, частицы почвы или листьев, регулярно заглатывают частицы вируса опосредованно. Учитывая низкую массу вирусных частиц по сравнению с другими продуктами питания, считается, что такое потребление вирусов не имеет экосистемного значения. Тем не менее вирусы содержат аминокислоты, нуклеиновые кислоты и липиды, которые, если потребляются в достаточном количестве, могут на этот раз повлиять на динамику популяций потребляющих их видов. Вопрос в том, существуют ли настоящие хищники для вирусов?

Пресноводное простейшее

Некоторые цилиаты и жгутиковые могут проглатывать многие вирусы, но демографические последствия такого потребления пока не ясны. В недавнем исследовании ученые из Университета Небраски-Линкольна приводят более конкретный пример.

Исследователи сосредоточились на хлоровирусах. Эти небольшие вирусы можно найти в пресной воде, где они заражают зеленые водоросли. Чтобы выяснить, могут ли некоторые живые организмы использовать эти вирусы в качестве источника энергии, исследователи взяли образцы воды из пруда, а затем ввели в них различных потенциальных хищников. Затем они внесли в воду большое количество хлоровируса и подождали один день.

В конце экспериментов исследователи обнаружили организм, который явно наслаждался маленькими вирусами. Это был одноклеточный простейший из рода Halteria. В присутствии этих микробов не только уменьшилась популяция вируса, но и увеличилось количество простейших, что указывает на то, что микробы использовали вирус в качестве топлива. С другой стороны, популяции хлоровирусов не увеличивались в отсутствие Halteria.

В другом эксперименте исследователи использовали зеленый флуоресцентный краситель, чтобы пометить ДНК хлоровирусов до того, как они попали в воду. После их введения они могли наблюдать, как «желудки» простейших загорались. В водоеме Halteria, таким образом, способна съедать до 10 000 миллиардов хлоровирусов в день, по оценкам команды.

Каковы последствия?

Не слишком удивительно, что некоторые существа эволюционировали, чтобы намеренно заглатывать вирусы. В конце концов, вирусы состоят из очень хороших вещей: нуклеиновых кислот, большого количества азота и фосфора. Однако, насколько исследователи могут судить, их исследование является первым, показывающим, что некоторые микробы могут поддерживать себя только за счет вирусов.

Эта работа также может иметь важные последствия. Уже известно, что эти вирусы играют важную роль в окружающей среде, перерабатывая углерод и другие питательные вещества, тем самым лишая более крупные формы жизни этих веществ.

Но если окажется, что живые существа питаются этими вирусами, как показывает данное исследование, и эти существа затем поедаются более крупными организмами, то часть питательных веществ и энергии, которые они обычно перерабатывают, может в конечном итоге переместиться вверх по пищевой цепи. В больших масштабах это может полностью изменить наше представление о глобальном углеродном цикле.