Naukowcy wykazali, że dwie grupy mało znanych morskich protistów odżywiają się wirusami. Jak dotąd nie było przekonywujących dowodów na istnienie takich organizmów. To odkrycie ma ważne implikacje dla naszego zrozumienia oceanicznych sieci pokarmowych i cykli węglowych.
Matka natura jest bezlitosna - większe organizmy zjadają mniejsze, silniejsze konsumują słabsze. Tak dzieje się od milionów lat. W każdym zakątku biosfery istnieją rozległe sieci organizmów, które są podstawą żywieniową innych organizmów. Łańcuch pokarmowy łączy ze sobą producentów i konsumentów oraz reducentów. Wyjątek do tej pory stanowiły wirusy, bo nie było wiadomo, dla kogo stanowią podstawę żywienia. Ale naukowcy znaleźli odpowiedź na to pytanie. W czasopiśmie „Frontiers in Microbiology” opublikowali pierwsze przekonujące dowody na to, że dwie grupy morskich protistów, żywią się wirusami.
Wirusy znajdujące się w naszym otoczeniu, unoszące się w atmosferze i w oceanach, mogą łącznie stanowić dziesiątki milionów ton biomasy. Biorąc pod uwagę ich obfitość, byłoby dziwne, gdyby nie istniały organizmy, które żerowałyby na tym „szwedzkim stole”. Co prawda znamy wirusy, które wykorzystują inne wirusy - „okradają” je z ich organicznych elementów konstrukcyjnych. Jednak do tej pory nie było żadnych wskazówek dotyczących istnienia stworzeń, które żywią się wirusami, przetwarzając je na energię.
Lukę tę zajęły dwa jednokomórkowe glony dryfujące w wodach Zatoki Maine u wybrzeży Ameryki Północnej. To pierwsze znane nauce organizmy żywiące się wirusami. - Nasze dane pokazują, że wiele komórek protistów zawiera DNA różnych niezakaźnych wirusów, ale nie bakterii, co jest mocnym dowodem na to, że żywią się one wirusami, a nie bakteriami. Było to dużym zaskoczeniem, ponieważ odkrycia te są sprzeczne z obecnie dominującymi poglądami na temat roli wirusów i protistów w morskich sieciach pokarmowych - mówi współautor publikacji dr Ramunas Stepanauskas z Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.
Naukowcy zidentyfikowali te organizmy po badaniach próbek wody pobranej z wód Zatoki Maine i Morza Śródziemnego. Wykorzystując nowoczesne narzędzia do analizy genomów przebadali łącznie 1698 pojedynczych protistów obecnych w próbkach. Jak można się było spodziewać, wiele przebadanych próbek zawierało w sobie bakteriofagi, czyli wirusy atakujące bakterie.
W sumie około połowa analizowanych próbek z Zatoki Maine i jedna trzecia próbek z okolic śródziemnomorskich zawierała DNA wirusów. Większość z nich zidentyfikowano jako DNA bakteriofagów. Nie było to przełomowe odkrycie, bo od dawna wiadomo, że bakterie, nawet te zainfekowane wirusami, są źródłem pożywienia dla morskich pierwotniaków.
Jednak tym razem naukowcy odkryli coś nietypowego w jednokomórkowych glonach z grup choanozoa i picozoa, pobranych u wód wybrzeży Ameryki Północnej. Zawierały one w sobie DNA wirusów, jednak nie bakterii. To zaciekawiło naukowców, którzy chcieli wiedzieć w jaki sposób geny wirusów mogły znaleźć się w komórkach glonów.
Co więcej podobne DNA wirusów znaleziono w dwóch zupełnie różnych rodzajach protistów. Dowody na to, że glony żywią się wirusami wciąż są jedynie poszlakowe. Naukowcy twierdzą jednak, że taka sytuacja jest bardzo prawdopodobna.
- Wirusy są bogate w fosfor i azot. Potencjalnie mogą być dobrym dodatkiem do bogatej w węgiel diety pochodzącej w głównej mierze z bakterii - mówi biolog Julia Brown z Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.
Organizmy z grupy picozoa zostały odkryte dziesięć lat temu i wciąż pozostają dla naukowców tajemnicze. Być może fakt, że żywią się wirusami rozwiąże jedną z zagadek tego liczącego sobie zaledwie kilka mikrometrów eukariota.
Oba rodzaje protistów, które żywią się wirusami, mogą całkowicie zmienić sposób w jaki modelujemy przepływ składników odżywczych przez ekosystem.
Składniki odżywcze zawarte w bakteriach i protistach przechodzą w górę łańcucha pokarmowego, gdy maleńkie organizmy są zjadane przez większe. Niekiedy przeszkadzają w tym wirusy, które rozsadzają komórki, a pozostała po ich śmierci materia organiczna spływa w głębiny morskie.
Jednak jeśli potwierdzi się, że istnieją glony żywiące się wirusami, trzeba będzie zmienić szacunki dotyczące łańcucha pokarmowego i udziału poszczególnych grup organizmów w procesie żywieniowym.
- Zjadanie patogenów przez protisty może zmniejszać ogólną liczbę wirusów infekujących inne organizmy i jednocześnie przenosić pochodzące z nich składniki odżywcze na wyższy poziom w łańcuchu pokarmowym - mówi Brown.
Źródło: Science Alert, fot. NIAD/ CC BY 2.0. Na zdjęciu wirus grypy
