首次發(fā)現(xiàn)！科學(xué)家找到“專吃病毒”的生物

每經(jīng)編輯 程鵬 李澤東 蓋源源    

近日，美國內(nèi)布拉斯加州大學(xué)林肯分校研究人員約翰·德隆稱，他所在的研究團隊于近日首次發(fā)現(xiàn)了有生物會把“病毒”作為“食物”。他們研究后發(fā)現(xiàn)，兩種浮游生物——“Halteria”和“Paramecium”可以主動食用病毒并茁壯成長。

據(jù)紅星新聞1月3日報道，由于大部分生物會不小心誤食病毒，約翰突發(fā)奇想，想要進一步研究，看看有沒有生物專以病毒為食。“（病毒）由非常好的東西組成的：核酸，大量的氮和磷，”約翰說，“很多生物會吃任何它們能獲取的東西。有些生物會學(xué)會如何吃這些非常好的原材料。”

醞釀了三年后，約翰團隊進行了實驗。他們收集了池塘水，一些池塘水加入了會感染綠藻的氯病毒，一些池塘水作為普通樣本進行對照。約翰團隊還通過熒光綠色染料標(biāo)記氯病毒DNA，來檢查食物鏈的“關(guān)系”。

“Halteria”淡水浮游生物 圖片來源：紅星新聞

研究發(fā)現(xiàn)，“Halteria”在兩天內(nèi)就有明顯成長的跡象，纖毛的種群在兩天內(nèi)增長了約15倍，而氯病毒含量則下降了100倍以上。而在沒有氯病毒的對照樣本中，“Halteria”與初始狀態(tài)相差無幾。“Paramecium”也有類似表現(xiàn)，同樣把氯病毒作為營養(yǎng)來源。并且，標(biāo)記在氯病毒DNA的熒光綠移動痕跡證實病毒被“吃掉”了。

“Halteria”是第一批被發(fā)現(xiàn)的食用病毒的生物，但不會是唯一一批。最新消息稱，類似于“食草動物”的命名，這些新發(fā)現(xiàn)的“吃病毒的生物體”也有了新名字“virovore”。

據(jù)報道，從科學(xué)上講，這是人類第一次改變看待病毒的方式：病毒不僅是導(dǎo)致機體發(fā)生病變的“病原體”，還可以是自然界食物鏈中的一環(huán)。研究人員稱，接下來，他們將繼續(xù)研究病毒對食物鏈、物種進化等更大系統(tǒng)的影響。

一直以來，病毒似乎只感染并裂解殺死生物，而不會被生物當(dāng)成食物，這看上去不合常理。因此生物學(xué)家一直在尋找噬食病毒的生物。

據(jù)科技日報此前報道，中國海洋大學(xué)生命學(xué)院副教授梁彥韜在接受科技日報記者采訪時介紹，1993年，加拿大科學(xué)家柯蒂斯·薩特爾院士課題組發(fā)現(xiàn)，病毒和相似尺寸的熒光顆粒物能夠被原生生物捕食的現(xiàn)象，他們將病毒和小球用熒光標(biāo)記，然后加入原生生物，檢測海水中病毒和熒光小球被清除的速度，以反映病毒被原生生物捕食的效率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大顆粒病毒更容易被原生生物捕食和消化。并且病毒可能貢獻了原生生物食物中0.2%—9%的碳、0.3%—14%的氮、0.6%—28%的磷。后續(xù)一些研究也發(fā)現(xiàn)，某些原生生物可以捕食病毒，并且可以在捕食細菌的同時將細菌體內(nèi)和表面的病毒同步攝食到體內(nèi)。但目前這方面的研究還非常有限。

“目前發(fā)現(xiàn)，病毒主要是被進食‘器官’比較小的原生生物捕食。一般來說，病毒大小在100納米左右，能吃病毒的原生生物進食‘器官’的大小是病毒大小的10倍左右?！绷簭╉w說，此前其他科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，皮膽蟲進食“器官”非常小，大小不足以吃下細菌，吃下病毒倒是綽綽有余。因此推測這類原生生物可能直接吞噬捕食病毒。

“病毒含有豐富的磷和氮，或許能給皮膽蟲和聚胞動物的伙食增添一些重要的營養(yǎng)元素?！泵绹吀窳_海洋科學(xué)實驗室的生物信息學(xué)家朱莉婭·布朗指出，既然病毒不只消滅其它生物，還會反被其它生物消滅，那么在食物鏈中缺少的那一個節(jié)點，如今也能補上了。

不過這次發(fā)現(xiàn)的意義真的僅僅是補全食物鏈嗎？梁彥韜認為，發(fā)現(xiàn)病毒被捕食的現(xiàn)象和能夠捕食病毒的原生生物，使人們對病毒重新進入比較高營養(yǎng)級的原生生物乃至經(jīng)典的“藻類—原生生物—魚類食物鏈”有了新的認識，這項最新研究將病毒被原生動物捕食這一新的途徑命名為viral link，這個途徑與之前對病毒生態(tài)作用的普遍認識（Viral shunt）有所不同。

梁彥韜表示，此前病毒在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用主要是通過裂解細菌和微藻，釋放溶解有機物和無機物到海水中，而這些溶解有機物和無機物又可以被細菌和藻類重新利用，形成一個微食物環(huán)，從而減少有機營養(yǎng)向經(jīng)典食物鏈的傳輸。而這個關(guān)于Viral link的新認識，不但可以增進人們對海洋中的微生物復(fù)雜相互作用和微食物環(huán)的認識，還可以使人們對海洋中碳、氮、磷、硫等元素的循環(huán)有新的認識。而海洋中的微生物顯著影響著海洋的碳、氮、磷、硫等元素和能量循環(huán)，這不但對于維持生態(tài)系統(tǒng)的健康非常重要，還可以通過海洋碳匯的作用對全球氣候變化產(chǎn)生影響。

編輯|程鵬 李澤東 蓋源源

校對|何小桃

封面圖片來源：紅星新聞

每日經(jīng)濟新聞綜合自紅星新聞、科技日報