每經編(bian)輯｜程鵬(peng) 李澤東(dong) 蓋源源    

近日，美國內布拉斯加(jia)州大學林肯(ken)分校研究人員約(yue)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(ri)報道(dao)，由于大部分生物(wu)會不小心誤(wu)食(shi)(shi)病毒，約翰(han)突(tu)發奇想，想要進一(yi)步研究，看(kan)看(kan)有沒有生(sheng)物專以病毒為食(shi)(shi)。“（病毒）由非(fei)常好的東(dong)西組成的：核酸，大量的氮和(he)磷，”約翰說，“很多生物會吃任何它們能獲取的東(dong)西。有些生物會學會如何吃這些非常好(hao)的原材料。”

醞釀了(le)(le)三年后(hou)，約(yue)翰團隊進行(xing)(xing)了(le)(le)實(shi)驗(yan)。他們收集(ji)了(le)(le)池塘(tang)(tang)水，一(yi)些池塘(tang)(tang)水加入了(le)(le)會感染綠藻(zao)的氯(lv)病毒，一(yi)些池塘(tang)(tang)水作為普通樣本進行(xing)(xing)對照。約(yue)翰團隊還通過熒光綠色染料標記氯(lv)病毒DNA，來檢查食物鏈的“關系”。

“Halteria”淡水(shui)浮游生物 圖(tu)片來源：紅(hong)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(er)在沒有(you)氯(lv)病毒(du)的對照(zhao)樣本(ben)中，“Halteria”與初始狀態相(xiang)差無幾。“Paramecium”也(ye)有(you)類(lei)似表(biao)現(xian)，同樣把氯(lv)病毒(du)作為營養來源(yuan)。并且(qie)，標(biao)記(ji)在氯(lv)病毒(du)DNA的熒(ying)光綠(lv)移(yi)動痕跡(ji)證實病毒(du)被“吃掉”了。

“Halteria”是第一(yi)批被發(fa)現的(de)(de)(de)食(shi)用(yong)病毒的(de)(de)(de)生(sheng)物，但不(bu)會(hui)是唯一(yi)一(yi)批。最新(xin)消息(xi)稱，類似于“食(shi)草動物”的(de)(de)(de)命名，這(zhe)些(xie)新(xin)發(fa)現的(de)(de)(de)“吃病毒的(de)(de)(de)生(sheng)物體”也有了新(xin)名字“virovore”。

據報道，從(cong)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(ren)員稱，接下來(lai)，他們將繼續研究病毒對食(shi)物鏈(lian)、物種(zhong)進化等(deng)更大系統(tong)的影(ying)響。

一直(zhi)以來，病毒似乎只感染并(bing)裂解殺死生(sheng)物，而不(bu)會被生(sheng)物當成食物，這看上去不(bu)合常理。因此生(sheng)物學家一直(zhi)在(zai)尋找噬食病毒的生(sheng)物。

據(ju)科(ke)(ke)技(ji)日(ri)報此前(qian)報道，中(zhong)國海(hai)洋大學生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)命學院副教(jiao)授梁(liang)彥韜在(zai)接受科(ke)(ke)技(ji)日(ri)報記者采訪時介紹，1993年，加(jia)拿(na)大科(ke)(ke)學家柯蒂斯(si)·薩特爾院士課題組發現(xian)，病毒(du)(du)(du)(du)和(he)(he)相似尺(chi)寸的(de)熒(ying)(ying)光(guang)顆粒物(wu)(wu)能夠被原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)捕(bu)食的(de)現(xian)象，他們將(jiang)病毒(du)(du)(du)(du)和(he)(he)小(xiao)球(qiu)用(yong)熒(ying)(ying)光(guang)標記，然(ran)后(hou)(hou)加(jia)入原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)，檢(jian)測海(hai)水(shui)中(zhong)病毒(du)(du)(du)(du)和(he)(he)熒(ying)(ying)光(guang)小(xiao)球(qiu)被清(qing)除(chu)的(de)速度，以(yi)反映病毒(du)(du)(du)(du)被原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)捕(bu)食的(de)效率，結果發現(xian)大顆粒病毒(du)(du)(du)(du)更(geng)容易被原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)捕(bu)食和(he)(he)消化(hua)。并且(qie)病毒(du)(du)(du)(du)可(ke)能貢獻了原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)食物(wu)(wu)中(zhong)0.2%—9%的(de)碳、0.3%—14%的(de)氮、0.6%—28%的(de)磷。后(hou)(hou)續(xu)一些研(yan)究(jiu)也發現(xian)，某些原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)可(ke)以(yi)捕(bu)食病毒(du)(du)(du)(du)，并且(qie)可(ke)以(yi)在(zai)捕(bu)食細菌(jun)(jun)的(de)同時將(jiang)細菌(jun)(jun)體內和(he)(he)表面(mian)的(de)病毒(du)(du)(du)(du)同步(bu)攝(she)食到體內。但目前(qian)這方面(mian)的(de)研(yan)究(jiu)還非常有(you)限。

“目前發現，病(bing)(bing)毒(du)主要是(shi)被進(jin)(jin)食(shi)‘器官(guan)’比較小(xiao)(xiao)的原生(sheng)生(sheng)物捕(bu)食(shi)。一般來(lai)說(shuo)，病(bing)(bing)毒(du)大(da)小(xiao)(xiao)在100納米(mi)左右，能吃病(bing)(bing)毒(du)的原生(sheng)生(sheng)物進(jin)(jin)食(shi)‘器官(guan)’的大(da)小(xiao)(xiao)是(shi)病(bing)(bing)毒(du)大(da)小(xiao)(xiao)的10倍(bei)左右。”梁彥韜說(shuo)，此(ci)前其他科學家的研究發現，皮膽蟲進(jin)(jin)食(shi)“器官(guan)”非常小(xiao)(xiao)，大(da)小(xiao)(xiao)不足以(yi)吃下(xia)細菌(jun)，吃下(xia)病(bing)(bing)毒(du)倒是(shi)綽綽有余。因(yin)此(ci)推測這類(lei)原生(sheng)生(sheng)物可能直(zhi)接吞噬捕(bu)食(shi)病(bing)(bing)毒(du)。

“病(bing)(bing)毒含有豐(feng)富的(de)磷和氮(dan)，或許能給皮(pi)膽蟲和聚胞動物(wu)(wu)的(de)伙食增添一些重要(yao)的(de)營養元素(su)。”美國畢格(ge)羅海洋科(ke)學(xue)實驗室的(de)生物(wu)(wu)信(xin)息學(xue)家朱(zhu)莉婭·布朗指出，既然病(bing)(bing)毒不只消(xiao)(xiao)滅(mie)其(qi)它生物(wu)(wu)，還(huan)會反被其(qi)它生物(wu)(wu)消(xiao)(xiao)滅(mie)，那么在食物(wu)(wu)鏈中缺(que)少的(de)那一個節點(dian)，如今也能補上了。

不過這(zhe)次發現(xian)的(de)意義真的(de)僅僅是(shi)補全食(shi)(shi)物鏈嗎？梁彥韜認(ren)為，發現(xian)病(bing)毒(du)被捕(bu)食(shi)(shi)的(de)現(xian)象(xiang)和(he)能夠捕(bu)食(shi)(shi)病(bing)毒(du)的(de)原(yuan)生生物，使(shi)人們對病(bing)毒(du)重新(xin)進入比(bi)較高營(ying)養(yang)級(ji)的(de)原(yuan)生生物乃至經典的(de)“藻(zao)類—原(yuan)生生物—魚(yu)類食(shi)(shi)物鏈”有(you)了新(xin)的(de)認(ren)識，這(zhe)項最新(xin)研(yan)究將病(bing)毒(du)被原(yuan)生動(dong)物捕(bu)食(shi)(shi)這(zhe)一新(xin)的(de)途徑(jing)命名為viral link，這(zhe)個途徑(jing)與之(zhi)前對病(bing)毒(du)生態作用(yong)的(de)普遍認(ren)識（Viral shunt）有(you)所不同(tong)。

梁彥韜表示，此(ci)前(qian)病毒在海洋生物(wu)地球(qiu)化(hua)學循環(huan)中(zhong)的(de)(de)作用(yong)主要(yao)是通過裂解細(xi)(xi)菌(jun)(jun)和(he)微(wei)藻(zao)，釋(shi)放溶(rong)解有機(ji)(ji)(ji)物(wu)和(he)無機(ji)(ji)(ji)物(wu)到海水中(zhong)，而(er)這(zhe)些溶(rong)解有機(ji)(ji)(ji)物(wu)和(he)無機(ji)(ji)(ji)物(wu)又可(ke)以被細(xi)(xi)菌(jun)(jun)和(he)藻(zao)類(lei)重新利(li)用(yong)，形成一個微(wei)食物(wu)環(huan)，從而(er)減少有機(ji)(ji)(ji)營養(yang)向經典(dian)食物(wu)鏈(lian)的(de)(de)傳輸。而(er)這(zhe)個關(guan)于(yu)Viral link的(de)(de)新認識(shi)，不但可(ke)以增進人們對(dui)(dui)海洋中(zhong)的(de)(de)微(wei)生物(wu)復雜相互作用(yong)和(he)微(wei)食物(wu)環(huan)的(de)(de)認識(shi)，還可(ke)以使(shi)人們對(dui)(dui)海洋中(zhong)碳、氮、磷、硫等元素的(de)(de)循環(huan)有新的(de)(de)認識(shi)。而(er)海洋中(zhong)的(de)(de)微(wei)生物(wu)顯(xian)著影響(xiang)著海洋的(de)(de)碳、氮、磷、硫等元素和(he)能量(liang)循環(huan)，這(zhe)不但對(dui)(dui)于(yu)維持生態系統的(de)(de)健(jian)康非常(chang)重要(yao)，還可(ke)以通過海洋碳匯的(de)(de)作用(yong)對(dui)(dui)全球(qiu)氣候變化(hua)產生影響(xiang)。

編輯|程鵬 李澤東 蓋源源

校對|何小桃

封面圖(tu)片來源：紅(hong)星新聞(wen)

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