поедание вирусов
Фото: создано искусственным интеллектом с помощью DALL-E 3.

Хотя биологи продолжают спорить о том, живы вирусы или нет, одно можно сказать наверняка: вирусы являются важнейшими членами сети жизни. Те из нас, у кого все еще есть воспоминания о COVID-19, слишком хорошо осознают этот факт жизни. И хотя они крошечные — настолько маленькие, что их невозможно увидеть даже в стандартный микроскоп — их сила заключается в их количестве.

По оценкам ученых, совокупная масса всех вирусов, существующих в настоящее время в мире, составляет около 0,2 гигатонны, что эквивалентно 25 миллиардам человек. Это много биомассы. И хотя мяса в них нет, все вирусы состоят из белка и нуклеиновой кислоты. Это все очень питательно. Но, несмотря на их очевидную кулинарную привлекательность, учёных поставил в тупик извечный вопрос: почему вирусов нет ни в чьих меню?

Как говорится, отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия. Джон ДеЛонг и его команда из Университета Небраски-Линкольн обнаружили, что некоторые инфузории, в частности вид Халтерия могут не только питаться обитающими в воде вирусами, но и поддерживать их рост и размножение исключительно за счет вирусной диеты.

Инфузории любят Халтерия — это протисты, одноклеточные организмы, которые, как и вирусы, ученые пытаются поместить на древо жизни. И, как и вирусы, эти протисты размножаются в прудах, озерах и даже океанах миллиардами и триллионами.

Это невиданное ранее явление, названное «вировори», предлагает новый взгляд на то, как вирусы, традиционно рассматриваемые просто как инфекционные агенты, на самом деле могут служить питательным ресурсом в водных экосистемах.

Галтерия реснитчатая под микроскопом.
Инфузория гальтерия под микроскопом. Фото: Водный проект через flickr (CC BY-NC-SA 2.0).

Предыдущие исследования показали, что одноклеточные протисты способны поглощать вирусы, но полная степень и последствия этого взаимодействия остаются плохо изученными.

Путешествие исследователей в мир вироворы началось с наблюдения и вопроса. Заметив обилие вирусов в водной среде, Делонг задумался над их потенциалом в качестве источника пищи для микроорганизмов. Удивительно, но существующая литература мало что дает в этой области.

Будучи преисполнены решимости исследовать дальше, исследователи приступили к серии экспериментов. Они собрали различные микроорганизмы из близлежащего пруда, познакомив их с хлоровирусами в контролируемых лабораторных условиях. Результаты были поразительными: Халтерия популяции не только выживали, но и процветали на диете, состоящей исключительно из вирусов.

Хлоровирусы печально известны тем, что заражают и уничтожают микроскопические зеленые водоросли. При этом они выделяют жизненно важный углерод и другие жизненно важные питательные вещества в воду, способствуя переработке питательных веществ. Однако этот процесс, по-видимому, удерживает углерод в ограниченном микробном цикле, предотвращая его восхождение по пищевой цепи.

Однако вироворы могут сыграть решающую роль в перераспределении этих ресурсов. Поедая вирусы, инфузории, как Халтерия может способствовать перемещению углерода и других элементов вверх по пищевой цепи. Совершенно неясно, насколько широко распространены вироворы, поскольку ученые все еще выясняют это по ходу работы, но новые знания могут значительно изменить наше восприятие глобального круговорота углерода.

Ранее, в 2020 году, микробные экологи из Лаборатории наук об океане Бигелоу в штате Мэн также обнаружили доказательства того, что протисты потребляют вирусы в образцах морской воды из залива Мэн и Средиземного моря.

Как этот процесс влияет на структуры пищевых сетей, эволюцию видов и устойчивость экосистем? Вирусы — основное блюдо в меню протистов или всего лишь жалкий гарнир? Ответы на эти вопросы могут существенно изменить наше понимание водных экосистем и глобальных циклов питательных веществ.

Результаты появились в журнале ПНАС .