Халтериите: Тези микроорганизми могат да се хранят само с вируси (видео)

Халтериите (Halteria), род микроскопични планктонни ресничести едноклетъчни организми, които се срещат в много сладководни басейни, може да изядат огромен брой инфекциозни хлоровируси - до един милион вируси на ден - с които споделят водните си местообитания.

Известно е, че хлоровирусите заразяват микроскопичните зелени водорасли. В крайна сметка хлоровирусите, които завладяват водораслите, спукват едноклетъчните си гостоприемници като балони, изхвърляйки въглерод и други елементи, които поддържат живота, в откритите води.

Тези хранителни вещества, които биха могли да достигнат при хищниците на малките организми, вместо това се изсмукват от други микроорганизми.

"Това всъщност просто задържа въглерода в този своеобразен слой на микробната супа, като не позволява на нехищниците да пренасят енергия нагоре по хранителната верига", разказва водещият автор д-р Джон ДеЛонг (John DeLong), изследовател от Университета на Небраска-Линколн.

„Но ако ресничестите се хранят със същите тези вируси, тогава консумацията на вируси (virovory) може да противодейства на рециклирането на въглерода, поддържано от вирусите.“

„Възможно е консумацията на вируси да подпомага освобождаването на въглерода от дъното на хранителната верига, осигурявайки му възходяща мобилност, която вирусите иначе потискат.“

„Ако умножите една груба оценка за това колко вируси има, колко са ресничестите и колко вода има, се получава това огромно количество движение на енергия (нагоре по хранителната верига).“

„Ако това се случва в мащаба, който смятаме, че би могъл да бъде, това трябва напълно да промени нашето виждане за глобалния въглероден цикъл.“

_{(A) Paramecium bursaria chlorella virus (PBCV-1) и хлорела. (B) Плаки, образувани от PBCV-1 върху Chlorella variabilis. (C) Петкратно осреднена криоелектронна микрография на PBCV-1 разкрива дълга тясна цилиндрична шипова структура. (D) PBCV-1, прикрепен към клетъчната стена. Обърнете внимание на вирионите, прикрепени към стената чрез влакна. (E) Изглед на шиповата структура и влакна на повърхността на PBCV-1. (G) Прикрепване на PBCV-1 към стената на водораслите и смилане на стената в точката на прикрепване. Това се случва в рамките на 1–3 минути след инфекцията (H) Вирионните частици се събират в определени области в цитоплазмата, наречени центрове за сглобяване на вируси на ~4 часа. Обърнете внимание, че както съдържащата ДНК (тъмни центрове), така и празните капсиди. (J) Локализирано разрушаване на клетъчна плазмена мембрана и клетъчна стена и освобождаване на потомството на вирусите след ~ 8 часа. Кредит: Wikimedia Commons}

За целите на изследването си д-р ДеЛонг и колегите му събират проби от водата в близкото езеро.

В капчици вода в лабораторни условия учнитте концентрират всички микроорганизми, които могат да съберат, независимо от вида им. Накрая добавят щедри порции хлоровируси.

След 24 часа преглеждат капките дали някой от видовете се чувства добре вт присъствието на хлоровирусите - дали поне един вид се отнася към вируса не толкова като към заплаха, колкото като към храна.

Има такъв вид и това е халтерията.

"Те бяха станали достатъчно големи, за да мога да взема някои от тях с накрайник на пипета, да ги поставя в чиста капка и да мога да ги преброя", разказва д-р ДеЛонг.

Само за два дни броят на хлоровирусите спаднал до 100 пъти.

Популацията на халтериите, които нямат с какво да се хранят, освен с вируса, нараства средно около 15 пъти за същия период от време.

В същото време халтериите, лишени от хлоровируси, изобщо не се увеличават.

За да потвърдят, че халтериите наистина консумират вируса, авторите маркират част от хлоровирусната ДНК с флуоресцентно зелено багрило, преди да сложат вирусите при ресничестите.

Със сигурност еквивалентът на стомаха на ресничестите, тяхната вакуола, скоро започна да свети в зелено.

Очевидно е, че ресничестите се хранят с вируса. 

"Обадих се на моите съавтори: "Те растат! Ние го направихме! Развълнуван съм, че за първи път успях да видя нещо толкова фундаментално", споделя д-р ДеЛонг.

_{Кредит: Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water, Australian Antarctic Division}

Оттогава изследователите са идентифицирали и други ресничести, които, подобно на халтериите, могат да процъфтяват, хранейки се само с вируси.

Колкото повече откриват, толкова по-вероятно изглежда вироядството да се среща в природата.

"Това е перспектива, която изпълва главата на еколозите с въпроси: Как тя може да формира структурата на хранителните вериги? Еволюцията и разнообразието на видовете в тях? Тяхната устойчивост в условията на изчезване?" , коментира д-р ДеЛонг.

Справка: John P. DeLong и др . 2022. The consumption of viruses returns energy to food chains. National Academy of Sciences 120 (1): e2215000120; doi: 10.1073/pnas.2215000120

Източник: Halteria: These Freshwater Microorganisms Can Grow on Virus-Only Diet, Sci.News