頂級“捕食者”——病毒，也遇上對手了！

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了第一種專以病毒為食的生物，目前該研究已登上PNAS。

研究團(tuán)隊表示，這個驚人的發(fā)現(xiàn)不僅可能會改變?nèi)藗兗扔姓J(rèn)知的生態(tài)模型，甚至還會影響人們對全球碳循環(huán)的看法。

至于是怎么發(fā)現(xiàn)這類生物的，還要歸功到研究人員對“平衡”的執(zhí)著追求。

在以往，人們通常都把病毒當(dāng)作導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生病變的“病原體”，但它們總該有什么“天敵”吧。

論文一作John DeLong也這樣講道：

病毒主要由核酸，大量的氮和磷組成，沒有生物“吃”它們這不合理。

為了驗證這個猜想，他們經(jīng)過3年的研究，收集了池塘水樣本并觀察各種微生物種群規(guī)模，終于發(fā)現(xiàn)了一種特殊的以病毒為食的微生物——Halteria。

具體是如何發(fā)現(xiàn)的，一起來看～

第一種主動食用病毒的生物

由于病毒可以說無處不在，許多生物在進(jìn)食時不可避免地會把病毒一起吞下去。

但本次研究想要確認(rèn)的是：是否有生物會去主動吞噬病毒？

從理論上講，病毒中包含的核酸、大量的氮和磷，是能作為微生物的營養(yǎng)成分使用的。

為此，研究人員去附近的池塘采集了水樣，回到實驗室分離出不同微生物，然后加入了大量的氯病毒——一種廣泛存在于淡水中的綠藻病毒。

接下來幾天，他們跟蹤了氯病毒和其它微生物的種群規(guī)模，觀察后者是否在消化掉前者。

△顯微鏡下的氯病毒顆粒

結(jié)果顯示，他們觀測到一種名為Halteria的微生物在瘋狂吞食病毒并茁壯成長：

在不含有其它食物來源的水樣本中，Halteria的數(shù)量在兩天內(nèi)增加了15倍，而氯病毒的含量下降到了原來的百分之一。

與之形成對比的是，在沒有病毒的對照組中，Halteria的數(shù)量并沒有增加。

在后續(xù)實驗中，研究者還用綠色熒光染料標(biāo)記了氯病毒DNA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Halteria的液泡（微生物的胃）很快開始發(fā)出綠色的光，這也進(jìn)一步證實了Halteria確實在不斷消耗病毒。

這種會主動進(jìn)食病毒的微生物“Halteria”是一種常見的原生生物屬，以其毛發(fā)狀纖毛推動其在水中飛行而聞名，是纖毛蟲的一種。

研究者在論文中也提到，Halteria是第一種已知的主動進(jìn)食病毒的生物，但不太可能是唯一一種，該團(tuán)隊還把這類生物統(tǒng)一命名為“virovore”。

在室內(nèi)的實驗完成后，他們后續(xù)會繼續(xù)探索這一現(xiàn)象在野外發(fā)生的證據(jù)。

改變當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)模型

發(fā)現(xiàn)了這樣一種專門以病毒為食的生物，然后呢？

在談有什么用之前，我們先梳理一下Halteria這類生物在整個生態(tài)系統(tǒng)中的運作原理。

在當(dāng)前的生態(tài)模型中，存在著一種“病毒分流”的假說。

所謂分流，就是病毒會感染部分細(xì)菌，使它們的數(shù)量減少，進(jìn)而降低細(xì)菌在微生物環(huán)中的能量物質(zhì)傳輸。

換句話說，就是病毒會阻礙細(xì)菌中的能量和物質(zhì)走向上游食物鏈。

△圖源：中研院

但現(xiàn)在，Halteria的出現(xiàn)，打破了這一平衡，它專門以病毒為食，并且屬于原生生物，會被其他浮游生物所消耗。

這樣一來，在水生食物鏈中，原生動物獲得物質(zhì)與能量的途徑有三個：

• 通過捕食食物鏈中的浮游植物；
• 微生物環(huán)中的細(xì)菌；
• 直接“食用”病毒。

換句話講，病毒并不完全會阻礙細(xì)菌中的能量和物質(zhì)走向上游食物鏈。反而它還會被原生動物食用，進(jìn)而能量和物質(zhì)繼續(xù)在上游食物鏈中流動。

那再進(jìn)一步來說，“病毒分流”的假說自然也就不再適用了。

更重要的是，Halteria種群的存在，可能還會使當(dāng)前的食物網(wǎng)和生態(tài)系統(tǒng)模型發(fā)生相應(yīng)的變化，因為在這之前它并不會涉及到病毒和其消費者之間的營養(yǎng)及能量聯(lián)系。

除此之外，Halteria的存在也不僅僅止于改變當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)模型。

論文作者DeLong還表示如果Halteria“食用”病毒在大規(guī)模范圍發(fā)生，會徹底改變?nèi)藗儗θ蛱佳h(huán)的看法：

在實驗中，每個Halteria食用一萬至百萬個病毒，那一個池塘中的Halteria則會使用百萬億以上的病毒，

如果粗略估計一下有多少病毒，有多少纖毛蟲，有多少水，就會得出有多少能量向食物鏈上游運動。

值得一提的是，還有網(wǎng)友表示，既然存在可以食用病毒的生物，那是不是預(yù)示著會有一種新技術(shù)的出現(xiàn)，用來消除人體內(nèi)的病毒。

不過，病毒的進(jìn)化速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Halteria這類真核生物的，能否用于治療病毒感染還未可知。

話說回來，你對Halteria這個能夠“食用”病毒的生物怎么看？

論文地址：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2215000120

參考鏈接：

[1]https://news.unl.edu/newsrooms/today/article/eating-viruses-can-power-growth-reproduction-of-microorganism/

[2]?https://news.ycombinator.com/item?id=34230780