Американські біологи надали свідчення, що віруси можуть бути достатньою для підтримання популяції поживою для окремих протист. У їхніх дослідах інфузорії Halteria успішно розмножувалися, маючи за джерело їжі лише хлоровіруси. При цьому характер їхніх взаємодій відповідав параметрам трофічних взаємодій в інших мікробів, що вказує на передачу енергії харчовими ланцюгами через поїдання вірусів. Дослідження опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Viktor Forgacs / Unsplash
Що у цьому незвичайного?
Вплив вірусів на екосистему традиційно розглядається у контексті їхньої здатності спричиняти захворювання та забезпечувати передачу енергії через руйнування і вивільнення в середовище вмісту клітин господарів. Їх часто поміщають на вершину харчового ланцюга, оскільки вважається, що жодні живі істоти безпосередньо ними не живляться. Але нещодавно американські науковці вперше надали свідчення, що окремі протисти таки можуть поїдати віруси. Через низьку поживність припускалося, що віруси є у такому разі хіба що доповненням до раціону. Утім, у новій роботі дослідники Університету Небраски в Лінкольні пишуть, що ці збудники цілком можуть бути і єдиним джерелом поживи, якщо їх їсти у достатній кількості.
Чому вірусів визнали повноцінною їжею?
Віруси містять амінокислоти, нуклеїнові кислоти та ліпіди, а деякі мікроби, наприклад, інфузорії, можуть їсти віруси у великій кількості, що й спонукало вчених дослідити, наскільки вагомі ці спожиті калорії. Вони провели досліди з вільноплавними інфузоріями Halteria sp. та Paramecium bursaria. Частину з них забезпечили джерелом їжі лише у вигляді хлоровірусів, які уражають мікроскопічні водорості, а інших, контрольну групу, взагалі позбавили будь-якої їжі, і стали спостерігати за динамікою популяцій.
За два дні обидві інфузорії вдвічі зменшили кількість хлоровірусів. Як показала флуоресцентна мікроскопія, віруси справді були поглинуті протистами. Ба більше, цього було достатньо для підтримання життя та розмноження інфузорій: в присутності вірусів суттєво зросла кількість клітин, тоді як у контрольній групі росту популяції зовсім не спостерігали. Однак, це стосувалося лише інфузорій Halteria, але не Paramecium bursaria, вказуючи, що не всі інфузорії можуть отримувати достатньо для росту енергії з вірусів.
А-В. Зменшення кількості вірусних частинок протягом двох днів у присутності Halteria та Paramecium bursaria. C-D. Зміна кількості клітин Halteria та Paramecium bursaria протягом двох днів у присутності вірусів (чорна лінія) та без вірусів (синя лінія). Е. Halteriaу видимому світлі. F. Halteria з підсвіченими вірусами всередині. G-H. Два інші види інфузорій (Euplotes sp. та Paramecium caudatum) з ознаками поїдання вірусів. John P. DeLong et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022
Трофічна взаємодія між Halteria та хлоровірусами відповідала взаємодії хижак-здобич в інших водних жителів, наприклад, між планктонними ракоподібними та найпростішими. Так, Halteria використовувала близько 17 відсотків спожитої вірусної маси для нарощування власної. А зважаючи на велику кількість вірусних частинок і протист у природних водоймах, поїдання вірусів може мати велике значення у передачі енергії харчовими мережами, розширюючи роль вірусів у функціонуванні екосистем. Але які еволюційні наслідки має вірофагія, зокрема, як впливає на розвиток вірусів, ще слід дослідити.