Найдены организмы, которые питаются вирусами | Журнал интересных вещей

Найдены организмы, которые питаются вирусами

Такие организмы живут в океане.

Найдены организмы, которые питаются вирусами

Организмы питаются вирусами

Ученые нашли первые убедительные доказательства того, что две группы экологически важных морских микроорганизмов могут питаться вирусами — ловя свою "добычу" и поглощая ее, что может привести к лучшему пониманию потока органических веществ в океанах.

Результаты, опубликованные в журнале Frontiers in Microbiology, идут вразрез с преобладающими в настоящее время взглядами на роль как вирусов, так и этих групп одноклеточных организмов, называемых протистами, в морских пищевых сетях.

"Наши данные показывают, что многие протистские клетки содержат ДНК самых разных неинфекционных вирусов, но не бактерий, что является убедительным доказательством того, что они питаются вирусами, а не бактериями", — сказал автор-корреспондент исследования Рамунас Степанаускас, директор подразделения Single Cell Genomics. Центр в Лаборатории наук об океане Бигелоу в США.

Ученые объяснили, что преобладающей моделью роли вирусов в морской экосистеме является модель "вирусного шунта", когда микробы, инфицированные вирусами, теряют значительную часть своих химических веществ обратно в пул растворенных органических веществ.

Однако текущее исследование отметило, что вирусный шунт может быть дополнен звеном в пищевой сети морских микробов, которое может представлять собой "сток вирусных частиц в океане".

По словам исследователей, это открытие "имеет значение для потока углерода через микробную пищевую сеть".

В рамках исследования Степанаускас и его коллеги взяли пробы морской воды из северо-западной части Атлантического океана в заливе Мэн в США в июле 2009 года и из Средиземного моря у побережья Каталонии, Испания, в январе и июле 2016 года.

Они использовали современные инструменты одноклеточной геномики для секвенирования общей ДНК 1698 отдельных протистов в воде и нашли доказательства протистов с ассоциированной ДНК или без нее.

Исследователи объяснили, что ассоциированная ДНК может быть от симбиотических организмов, съеденной добычи или вирусов или бактерий, прилипающих к внешнему виду простейших.

Хотя этот метод очень чувствителен, ученые сказали, что он не показывает напрямую тип отношений между протистом и его единомышленниками. Ученые обнаружили ряд простейших, в том числе группы, называемые альвеолатами, страменопилами, хлорофитами, церкозоями, пикозоями и хоанозоями.

Они сказали, что 19 процентов генома одноклеточных организмов, взятых из залива Мэн и 48 процентов из тех, что были взяты из Средиземного моря, были связаны с бактериальной ДНК, предполагая, что эти простейшие питались бактериями.

Но они добавили, что вирусные последовательности были более распространены, составляя 51 процент генома протистов из залива Мэн и 35 процентов — из Средиземного моря, с частотой от одного до 52 типов вируса на одного протиста.

По словам исследователей, большинство из них были от вирусов, которые, как известно, инфицируют бактерии, предположительно представляющих собой паразитов бактериальной добычи простейших. Но они сказали, что хоанозойны и пикозойны, которые встречались только в образце залива Мэн, были разными, поскольку эти группы, ни одна из которых не имеет хлоропластов, плохо изучены.

Ученые отметили, что хоанозои представляют большой эволюционный интерес как ближайшие живущие родственники животных и грибов. Крошечные одноклеточные организмы были впервые обнаружены двадцать лет назад, и до сих пор их источники пищи были загадкой, поскольку их пищевые устройства слишком малы для бактерий, но достаточно для вирусов, говорят исследователи.

В текущем исследовании они обнаружили, что каждый из геномов хоанозойных и пикозойных животных был связан с вирусными последовательностями вирусов, питающихся бактериями, называемых фагами, но в основном без какой-либо бактериальной ДНК. В исследовании отмечается, что одни и те же последовательности генома были обнаружены у большого разнообразия видов.

"Очень маловероятно, что эти вирусы способны заразить всех протистов, у которых они были обнаружены", — сказала Джулия Браун, соавтор исследования в Лаборатории наук об океане Бигелоу. Основываясь на этих выводах, ученые пришли к выводу, что хоанозои и пикозои "вероятно, регулярно поедают вирусы".

"Вирусы богаты фосфором и азотом и потенциально могут быть хорошим дополнением к богатой углеродом диете, которая может включать в себя клеточную добычу или богатые углеродом морские коллоиды", — сказал Браун.

Ученые считают, что удаление вирусов из воды может уменьшить количество вирусов, доступных для заражения других организмов, а также направить органический углерод в вирусные частицы выше по пищевой цепи.

"В будущих исследованиях можно было бы рассмотреть вопрос о том, накапливают ли протисты, потребляющие вирусы, последовательности ДНК своей вирусной жертвы в своих собственных геномах, или подумайте, как они могут защитить себя от инфекции", — сказал Браун.