近日，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州大學(xué)林肯分校研究人員約翰·德隆稱，他所在的研究團(tuán)隊(duì)于近日首次發(fā)現(xiàn)了有生物會(huì)把“病毒”作為“食物”。他們研究后發(fā)現(xiàn)，兩種浮游生物——“Halteria”和“Paramecium”可以主動(dòng)食用病毒并茁壯成長(zhǎng)。

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科學(xué)家找到“專吃病毒”的生物

據(jù)紅星新聞1月3日?qǐng)?bào)道，由于大部分生物會(huì)不小心誤食病毒，約翰突發(fā)奇想，想要進(jìn)一步研究，看看有沒(méi)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(shuō)，“很多生物會(huì)吃任何它們能獲取的東西。有些生物會(huì)學(xué)會(huì)如何吃這些非常好的原材料。”

醞釀了三年后，約翰團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他們收集了池塘水，一些池塘水加入了會(huì)感染綠藻的氯病毒，一些池塘水作為普通樣本進(jìn)行對(duì)照。約翰團(tuán)隊(duì)還通過(guò)熒光綠色染料標(biāo)記氯病毒DNA，來(lái)檢查食物鏈的“關(guān)系”。

“Halteria”淡水浮游生物

研究發(fā)現(xiàn)，“Halteria”在兩天內(nèi)就有明顯成長(zhǎng)的跡象，纖毛的種群在兩天內(nèi)增長(zhǎng)了約15倍，而氯病毒含量則下降了100倍以上。而在沒(méi)有氯病毒的對(duì)照樣本中，“Halteria”與初始狀態(tài)相差無(wú)幾。“Paramecium”也有類似表現(xiàn)，同樣把氯病毒作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。并且，標(biāo)記在氯病毒DNA的熒光綠移動(dòng)痕跡證實(shí)病毒被“吃掉”了。

“Halteria”是第一批被發(fā)現(xiàn)的食用病毒的生物，但不會(huì)是唯一一批。最新消息稱，類似于“食草動(dòng)物”的命名，這些新發(fā)現(xiàn)的“吃病毒的生物體”也有了新名字“virovore”。

據(jù)報(bào)道，從科學(xué)上講，這是人類第一次改變看待病毒的方式：病毒不僅是導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變的“病原體”，還可以是自然界食物鏈中的一環(huán)。研究人員稱，接下來(lái)，他們將繼續(xù)研究病毒對(duì)食物鏈、物種進(jìn)化等更大系統(tǒng)的影響。

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生物學(xué)家一直在尋找噬食病毒的生物

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

據(jù)科技日?qǐng)?bào)此前報(bào)道，中國(guó)海洋大學(xué)生命學(xué)院副教授梁彥韜在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)介紹，1993年，加拿大科學(xué)家柯蒂斯·薩特爾院士課題組發(fā)現(xiàn)，病毒和相似尺寸的熒光顆粒物能夠被原生生物捕食的現(xiàn)象，他們將病毒和小球用熒光標(biāo)記，然后加入原生生物，檢測(cè)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(jié)果發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xù)一些研究也發(fā)現(xiàn)，某些原生生物可以捕食病毒，并且可以在捕食細(xì)菌的同時(shí)將細(xì)菌體內(nèi)和表面的病毒同步攝食到體內(nèi)。但目前這方面的研究還非常有限。

“目前發(fā)現(xiàn)，病毒主要是被進(jìn)食‘器官’比較小的原生生物捕食。一般來(lái)說(shuō)，病毒大小在100納米左右，能吃病毒的原生生物進(jìn)食‘器官’的大小是病毒大小的10倍左右。”梁彥韜說(shuō)，此前其他科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，皮膽蟲(chóng)進(jìn)食“器官”非常小，大小不足以吃下細(xì)菌，吃下病毒倒是綽綽有余。因此推測(cè)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(chóng)和聚胞動(dòng)物的伙食增添一些重要的營(yíng)養(yǎng)元素。”美國(guó)畢格羅海洋科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的生物信息學(xué)家朱莉婭·布朗指出，既然病毒不只消滅其它生物，還會(huì)反被其它生物消滅，那么在食物鏈中缺少的那一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如今也能補(bǔ)上了。

不過(guò)這次發(fā)現(xiàn)的意義真的僅僅是補(bǔ)全食物鏈嗎?梁彥韜認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)病毒被捕食的現(xiàn)象和能夠捕食病毒的原生生物，使人們對(duì)病毒重新進(jìn)入比較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的原生生物乃至經(jīng)典的“藻類—原生生物—魚類食物鏈”有了新的認(rèn)識(shí)，這項(xiàng)最新研究將病毒被原生動(dòng)物捕食這一新的途徑命名為viral link，這個(gè)途徑與之前對(duì)病毒生態(tài)作用的普遍認(rèn)識(shí)(Viral shunt)有所不同。

梁彥韜表示，此前病毒在海洋生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用主要是通過(guò)裂解細(xì)菌和微藻，釋放溶解有機(jī)物和無(wú)機(jī)物到海水中，而這些溶解有機(jī)物和無(wú)機(jī)物又可以被細(xì)菌和藻類重新利用，形成一個(gè)微食物環(huán)，從而減少有機(jī)營(yíng)養(yǎng)向經(jīng)典食物鏈的傳輸。而這個(gè)關(guān)于Viral link的新認(rèn)識(shí)，不但可以增進(jìn)人們對(duì)海洋中的微生物復(fù)雜相互作用和微食物環(huán)的認(rèn)識(shí)，還可以使人們對(duì)海洋中碳、氮、磷、硫等元素的循環(huán)有新的認(rèn)識(shí)。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(huán)，這不但對(duì)于維持生態(tài)系統(tǒng)的健康非常重要，還可以通過(guò)海洋碳匯的作用對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生影響。