首次發現！科學家找到“專吃病毒”的生物

每經編輯｜程鵬 李澤東 蓋源源    

近日，美國內布拉斯加州大學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現了有生物會把“病毒”作為“食物”。他們研究后發現，兩種浮游生物——“Halteria”和“Paramecium”可以主動食用病毒并茁壯成長。

據紅星新聞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記氯病毒DNA，來檢查食物鏈的“關系”。

“Halteria”淡水浮游生物 圖片來源：紅星新聞

研究發現，“Halteria”在兩天內就有明顯成長的跡象，纖毛的種群在兩天內增長了約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”與初始狀態相差無幾。“Paramecium”也有類似表現，同樣把氯病毒作為營養來源。并且，標記在氯病毒DNA的熒光綠移動痕跡證實病毒被“吃掉”了。

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

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

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

據科技日報此前報道，中國海洋大學生命學院副教授梁彥韜在接受科技日報記者采訪時介紹，1993年，加拿大科學家柯蒂斯·薩特爾院士課題組發現，病毒和相似尺寸的熒光顆粒物能夠被原生生物捕食的現象，他們將病毒和小球用熒光標記，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，結果發現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。后續一些研究也發現，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和表面的病毒同步攝食到體內。但目前這方面的研究還非常有限。

“目前發現，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。”梁彥韜說，此前其他科學家的研究發現，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元素。”美國畢格羅海洋科學實驗室的生物信息學家朱莉婭·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點，如今也能補上了。

不過這次發現的意義真的僅僅是補全食物鏈嗎？梁彥韜認為，發現病毒被捕食的現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級的原生生物乃至經典的“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循環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，從而減少有機營養向經典食物鏈的傳輸。而這個關于Viral link的新認識，不但可以增進人們對海洋中的微生物復雜相互作用和微食物環的認識，還可以使人們對海洋中碳、氮、磷、硫等元素的循環有新的認識。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，這不但對于維持生態系統的健康非常重要，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

每日經濟新聞綜合自紅星新聞、科技日報