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稀奇!人类首次发现专吃病毒的生物

 云语禅心 2023-01-07 发布于湖北

很多人都知道,自然界有食肉生物和食草生物,其分类依据正是它们的食物。

最近,一种“新生物”首次加入以上分类。这类生物被称为食病毒生命体(Virovore),顾名思义——专吃病毒。

发现者之一、美国内布拉斯加大学林肯分校的约翰·德龙(John DeLong)在《美国国家科学院院刊》中发文,详细介绍了这种微生物,以及他和同事无意中发现该生物的经过……

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病毒并非“垃圾食品”

德龙此前一直专注于病毒研究。由于大部分生物都会无意中吞入病毒,有一天,德龙突发奇想——会不会有一种生命体专吃病毒?

(病毒)由非常好的成分构成:核酸,即大量的氮和磷。”就此而言,病毒不是“垃圾食品”,反而营养丰富,只要摄入、消化的病毒体量足够,也可以确保生物生理过程的正常运作,德龙表示。

“很多生物会吃掉他们能够获取的一切'食物’,我认为,一定有生物能学会以病毒为食。”

酝酿三年后,德龙开始行动。

他和团队成员收集了池塘水,并在水中投入多种微生物和绿藻病毒。在投放前,他们为绿藻病毒的DNA染上荧光绿色,用以追踪其最终的去处。

一段时间后,研究者们惊讶地发现,一种名为Halteria的纤毛虫“胃”泛绿色。这意味着,它们吞食了大量绿藻病毒。

好吃又长个

进一步观察结果显示,Halteria纤毛虫不仅没有被病毒感染,反而越长越“欢”。病毒的存在对它而言,与其说是威胁,不如说是享受。

两天内,其种群数量增长了大约15倍,而绿藻病毒的数目则减少到原本的百分之一。

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△实验数据图(左)及带有荧光标记的微生物(右)

除种群扩张外,Halteria的“个头”也急剧变大。“后来,它们大到我能用移液管吸头直接吸取,放到干净的液滴下,我就能清晰地数出它们的数量。”德龙说。

而在缺乏绿藻病毒的对照组样本中,德龙发现,Halteria根本没有成长——数目、大小都无明显变化。

以上种种说明,病毒不仅是Halteria的美味珍馐,更是其重要营养来源。它被后者充分消化,并为其生长、繁衍提供了充分能量。

一天狂吞10万亿病毒,意义非凡

作为人类发现的第一种专吃病毒的生物,Halteria不负众望,“饭量”惊人。

根据模拟推算,一个小型池塘内的Halteria,一天可吞入10万亿病毒。而这种微小的纤毛虫,几乎遍布全球淡水。

德龙说:“如果以上情况也正在自然界大规模发生,它将彻底改变我们对全球碳循环的看法。”因为绿藻病毒通常感染绿藻,致使绿藻细胞分解,并将碳和营养物质释放至环境中。

对生物界而言,这一发现也意义重大。

此前,病毒一直游离于地球食物链之外的奇特存在,它似乎只会入侵、杀死生物,却不以任何生物为食,也不是任何生物的食物。

而Halteria的出现,无疑是对该观点的颠覆。它向世界宣告:病毒也有“捕食者”,也会沦为他人的口中美食,被消灭、被终结,继而走向新一轮的物质循环。

现在,内布拉斯加的寒冬马上过去,德龙团队也将重返池塘,对食病毒生命体展开进一步研究。

希望在未来的研究过程中,他们不仅能找到更多病毒“捕手”,也能受其启发,找到对抗病毒的新线索。文章图片4


原文链接:
https://www./doi/10.1073/pnas.2215000120
作者:陈之涵

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