Біологія

Знайдено потенційних пожирачів вірусів

Науковці знайшли перші переконливі докази існування мікроорганізмів, які харчуються вірусами. Ними можуть бути морські найпростіші, всередині яких виявили фрагменти генів кількох десятків вірусів. Водночас вчені схильні відкидати пояснення знахідки зараженням цих одноклітинних вірусами або ж поїдання ними заражених бактерій. Результати дослідів описані в журналі Frontiers in Microbiology.

У чому новизна?

Їсти або бути з’їденим - це непорушний закон природи, який зв’язує кожний елемент біосфери у широку мережу продуцентів, консументів та редуцентів. Але один елемент, схоже, є винятком з правила. Попри те, що вірусна біомаса може складати десятки мільйонів тонн вуглецю, поки що невідомі організми, які би харчувалися вірусами. Хоча є серед останніх такі, що розвинули здатність забирати від інших вірусів органічні будівельні блоки, це не можна назвати живленням. Але у новому дослідженні вчені зі США та Іспанії пишуть, що, можливо, вони знайшли організми, які поглинають та перетравлюють віруси.

Хто може поїдати вірусів?

Науковці знайшли два види одноклітинних мікроорганізмів протист у водах затоки Мен біля узбережжя Північної Америки, які можуть бути першими відкритими пожирачами вірусів, або вірофагами. Їх ідентифікували після відсіювання та розшифрування чужої ДНК всередині близько 1700 планктонних клітин, зібраних із вод затоки та Середземного моря.

Приблизно половина зразків із Середземного моря містили генетичні послідовності, пов’язані з бактеріями, які могли бути з’їденими планктоном. А для зразків із затоки Мен цей показник був на рівні лише приблизно 19 відсотків. Натомість вірусні послідовності були значно частішими в них - близько половина від усіх була фрагментами генів принаймні 50 різних вірусів. Здебільшого вони належали бактеріофагам, що вражають бактерій. Але вони не могли потрапити до протист разом із бактеріями-хазяїнами, оскільки у багатьох випадках вчені не помічали присутності бактеріальної ДНК.

Хто головні підозрювані?

Особливо часто схожі вірусні фрагменти знаходили у протистів групи хоанозоа (Choanozoa) та пікозоа (Picozoa), які дуже віддалено споріднені, тож навряд чи можна говорити про їхнє інфікування. Тож автори роботи припускають, що пояснити їхню знахідку може поїдання цим одноклітинним планктоном вільноплавних форм вірусів. Крім того, це може роз’яснити, чим харчуються дуже малі, розміром кілька мікрометрів, організми пікозоа. Віруси багаті фосфором та азотом, тому можуть бути хорошим доповненням до основного раціону, вважають вчені.

Як вони можуть поїдати вірусів?

На думку вчених, вірусна дієта цих протистів може дати краще розуміння потоку поживних речовин в екосистемі. Зазвичай, поживні речовини, які містяться в бактеріях та найпростіших, підіймаються вгору по харчовому ланцюгу під час того, як одні організми поїдають інших. Але деякі заражені вірусами клітини можуть розриватися від інфекції ще до того, як їх з’їдять. Тоді їхні залишки разом із вірусами осідають на дно органічним морським снігом, де їх може захопити якийсь інший організм, як хоанозоа та пікозоа. Так вони знову підіймають енергію вгору по харчовому ланцюгу.