敢吃病毒的生物你見過嗎?科學家:它們將改寫海洋食物鏈

2020-12-14 三體使者
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科學家通過長期的探索和研究,發現海洋裡普遍存在「海藻-原生生物-魚類」這樣的食物鏈。這條食物鏈雖然看起來簡單,實際上它濃縮了複雜食物鏈的精華。但如果你有仔細思考的話,就會發現病毒被排除在該食物鏈之外,因為人們普遍認為沒有哪種生物膽敢以病毒為食。實際情況恰恰相反,自然界還真的存在以病毒為食的生物。

根據外媒報導,近期《微生物學前沿》期刊上出現了一篇微生物領域的研究論文,該論文指出美國一個微生物研究團隊在美國緬因州的海灣地區進行樣本採集工作。研究人員收集了將近7000個原生生物的樣本,然後將它們帶回實驗室進行基因序列分析,以驗證病毒的基因是否存在於原生生物的基因中。

分析結果表明,有八成的調查樣本中都檢測到的病毒基因,其中皮膽蟲的樣本裡含有病毒基因,這說明噬食病毒的原生生物是存在的。

科學團隊最早什麼時候發現噬食病毒的生物?

這一發現被認為足以改變海洋食物鏈,但實際上最早發現這一現象的並非這支團隊,而是加拿大科學家柯蒂斯·薩特爾的課題組。據了解,這個課題組在1993年通過實驗發現,病毒是一些原生生物的食物。在實驗中,研究人員對病毒進行螢光標記,然後放入不同種類的原生生物,隔一段時間後檢測水中的病毒情況。

最後的檢測結果表明,原本存在於水中的大顆粒病毒大多數消失了,而且研究人員在一些原生生物的體內發現螢光物質,這說明病毒被該原生生物吞噬了。通過一系列實驗,該課題組最終提出了「原生生物能以病毒為食」的理論,並指出原生生物食物裡的碳、氮、磷等元素都可能從病毒中獲得。

此次研究發現了什麼?

在這次的研究中,研究人員針對不同種類的原生生物進行基因測序,然後分析其中是否存在病毒基因。實驗結束後研究人員在皮膽蟲體內發現了較多的病毒基因序列,而且它體內的細菌基因序列比較少,這說明病毒序列並非是搭著細菌序列的「便車」進入皮膽蟲體內的,而是皮膽蟲主動攝入了病毒。

根據研究發現,病毒的尺寸一般不大於100納米,而皮膽蟲進食的部位在尺寸上是病毒尺寸的十倍左右,由此可見皮膽蟲有足夠的能力吞噬病毒,但如果要吞噬細菌的話可能還有點難度,因為細菌普遍比病毒要大一些。在該發現之前,科學界的主流觀點是病毒搭著細菌等微生物的「便車」進入原生生物體內,而該發現指出存在直接以病毒為食的原生生物。

為何吃了病毒後安然無恙?

病毒雖然不是嚴格意義上的生命體,但它是生命形式的一種。科學家通過研究發現病毒是一種高度依賴宿主的生命形式,這主要體現在兩個方面,一方面它離開了宿主後無法生存和繁殖,另一方面每種病毒幾乎都有特定的宿主,一種病毒並不能肆意感染其它生命體。當然也有少數種類病毒具有跨物種感染能力,但這種病毒在自然界中的案例比較少。

人類的肉眼在不藉助任何工具的情況下是無法看到病毒的存在,而海洋中存在著大量病毒,每毫升海水中至少有一千萬個病毒,那為什麼到海中遊泳的人卻沒事呢?原因就是並非所有病毒都能感染人類,海洋中大多數病毒只能感染微藻和細菌,能對原生生物造成感染的病毒少之又少,因此也不難理解為什麼原生生物能夠以病毒為食。

毫無疑問,這次發現將對海洋食物鏈進行補充,但該發現的意義還遠不止如此,它還有助於科學家對病毒的生態作用有新的認識。病毒並非一無是處,它還能為原生生物做出貢獻。

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