General, Research, Technology

Виявлено поїдають віруси організми. Що про них відомо?

Життя на нашій планеті настільки дивна ірізноманітна, що на ній є організми, які харчуються вірусами. Хоча здавалося б - ну кому спаде на думку ними харчуватися? Насправді на обідньої тарілці, якій по суті і є Земля, існує справжній буфет вірусів. Безумовно, те, що вчені досі не визначили вигляд, який навмисно їсть віруси для отримання енергії трохи збиває з пантелику, проте все більше доказів свідчить про те, що принаймні одна група організмів може харчуватися багатими поживними речовинами вірусами: Найпростіші, мікроскопічні і часто одноклітинні організми, які вчені щосили намагалися помістити на древо життя. Як і віруси, Найпростіші вирують в морській воді мільярдами і трильйонами - і деякі з них, згідно з результатами нещодавно опублікованого дослідження, можуть харчуватися морськими вірусами. Якщо отримані результати виявляться вірними, вони можуть перевернути з ніг на голову багатовікову догму: замість того, щоб діяти тільки як хвороботворні агенти хаосу і знищувати життя, віруси можуть в деяких випадках відігравати певну роль в її підживлення і підтримці.

Перед вами електронна мікрофотографія колонії хоанофлагеллятних розеток. Дослідники вивчають, чи можуть ці одноклітинні організми харчуватися вірусами в Світовому океані.

Хто харчується вірусами?

Отже, автори наукової праці, опублікованої ввересні 2020 року в журналі Frontiers in Microbiology оголосили про відкриття двох організмів, які харчуються вірусами. Це - перший достовірний відкриття такого типу істот в історії.

«Отримані в ході роботи дані показують, щобагато протістскіе клітини містять ДНК широкого спектра неінфекційних вірусів, але не бактерій, що є переконливим доказом того, що вони харчуються вірусами, а не бактеріями », - слова одного із співавторів дослідження Рамунаса Степанаускаса, мікробіолога з Лабораторії океанології Бігелоу в штаті Мен, наводить портал Futurism.com. Насправді важливість нового відкриття важко переоцінити, оскільки отримані результати суперечать переважаючим в даний час поглядам на роль вірусів і протистов в морській харчовому ланцюжку.

царство протистов - це група еукаріотичних організмів, що відрізняються своїм різноманіттям. Примітно, що більшість протистов одноклітинні і менш складні за будовою, ніж інші еукаріоти.

Незважаючи на те, що сама по собі наукова роботане може встановити зв'язок між протистами і вірусами, дослідники відзначають, що Найпростіші були виявлені у багатьох місцях проживання - від гниючих пнів дерев до кишок тварин, і, можливо, розвинули принаймні стільки ж стратегій поведінки, щоб прогодуватися і вижити. Так ці ці найпростіші організми, судячи з усього, харчуються всім підряд, вони цілком можуть дозволити собі поласувати вірусами.

Цікаво, що команда дослідників підкерівництвом Рамунаса Степанаускаса початку цей проект понад десять років тому. Спочатку вчені мали намір вивчити хижацькі переваги морських протистов, багато з яких харчуються бактеріями. Але наука не стоїть на місці і тепер ми знаємо, що Найпростіші їдять інші поодинокі клітини.

Клітинний сортер з активацією флуоресценції використовується для поділу окремих клітин протистов в лабораторії Бігелоу для вивчення океанічних наук.

В ході дослідження вчені зібрали зразкиморської води із затоки Мен і Середземного моря і виділили майже 1700 окремих протистов. Потім вони розкривали клітини по одній і аналізували їх вміст. Будь-генетичний матеріал, який відрізнявся від матеріалу Найпростіші, на думку дослідників, ймовірно, був сигнатурою чогось з'їденого мікробами. Так, в двох типах крихітних істот, відомих як choanozoans і picozoans, Дослідники виявили зразки вірусного генетичного коду - і оскільки жоден з них не вразливий для вірусної інфекції, вчені вважають, що Найпростіші нерідко перекушували вірусами.

Це цікаво: Еволюція хвороб: історія боротьби з вірусами

дивні організми

Однак повторювані раунди аналізу одночасноздивували і розчарували учених. Справа в тому, що в зібраних зразках не було виявлено велику кількість бактеріального матеріалу. Замість цього перед дослідниками постали віруси всіх форм і розмірів, іноді знищують клітини десятками. У минулому у Найпростіші з двох груп, choanozoa і picozoa, ніколи не були знайдені без вірусних генів в їх клітинному вантаж, хоча ще в 1990-х роках дослідники припустили, що деякі види протистов можуть бути здатні кооптувати віруси в їжу.

Як пише The New York Times, в деяких ранніхекспериментах вчені змішували два типи мікробів разом в лабораторії, щоб побачити, чи будуть Найпростіші споживати і перетравлювати віруси. Але, незважаючи на обнадійливі результати, в наступні роки цим напрямком досліджень приділялася відносно мало уваги.

Нове відкриття в черговий раз доводить - ми ще багато чого не знаємо про свою рідну планету і організмах, що її населяють.

Тим часом, генетичні експерименти, якідосліджують одну клітку за раз, можуть допомогти зміцнити аргументи на користь вірусного споживання, так як можуть показати, що Найпростіші їли в природних умовах - це майже те ж саме, що і дослідження вмісту шлунка хижого дикої тварини. Технології, досить точні і потужні для подібних досліджень, з'явилися тільки в останні роки.

Хочете завжди бути в курсі останніх новин зі світу високих технологій та популярної науки? Підписуйтесь на наш канал в Google News щоб не пропустити нічого цікавого!

І все ж, виявлення вірусного генетичногоматеріалу в клітині або навколо неї не гарантує, що вірус колись був обідом. Наприклад, деякі віруси могли заразити протистов або просто прилипнути до поверхні клітин. Але є ще одна цікава можливість. Вона полягає в тому, що віруси заразили бактерії, які потім були поглинені протистами, створивши свого роду мікробний рулет. Але вірусний і бактеріальний генетичний матеріал не завжди відслідковуються разом, так що деякі Найпростіші, можливо, пропустили посередника і попрямували прямо до вірусної їжі.

Генрі Вільямс, мікробіолог з Флоридськогоуніверситету, який не брав участі в дослідженні, зазначив, що деякі Найпростіші можуть випадково поглинати віруси. «Можливо, більшу частину часу Найпростіші знаходяться в режимі інтенсивного вигулу, а все, що потрапляє їм на шляху і в межах певного діапазону розмірів, може бути знищено» - сказав він.

Але якщо віруси дійсно з'являються в менюпротистов, залишається неясним, чи є вони основною стравою або жалюгідним гарніром. Деякі Найпростіші можуть іноді перекушувати вірусами, які можуть бути частиною їх різноманітної дієти, в той час як інші харчуються винятково ними. «Віруси багаті фосфором і азотом і потенційно можуть бути хорошим доповненням до багатої вуглецем дієті, яка може включати клітинну видобуток або багаті вуглецем морські колоїди", - пишуть дослідники в своїй роботі.

Так чи інакше, поки інші вчені перевірятимутьвисновки дослідження команди Рамунаса Степанаускаса, на сьогоднішній день можна з упевненістю сказати - крихітні організми, які харчуються вірусами - це рідкість в екосистемі Землі.