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病毒|意义重大！人类或首次发现以病毒为食的微生物

海洋浮游生物是一类具有进化和功能多样性的单细胞真核生物 。含叶绿素的原生生物对整体碳固定有显着贡献，而不含叶绿素的异养生物和质体混合营养菌被认为是原核生物和原生生物的重要捕食者 。由于吞噬营养的原生生物种类繁多，对捕食者与猎物之间特定的相互作用及其对生物地球化学循环的影响仍然知之甚少 。
2020年9月24日，美国缅因州毕格罗海洋科学实验室的Julia M. Brown等人在Frontiers in Microbiology 杂志发表了题为：Single Cell Genomics Reveals Viruses Consumed by Marine Protists 的研究论文 。
研究人员从缅因州湾和西班牙加泰罗尼亚海岸附近的地中海的表层海水中捞出了一些原生生物 。发现大量的病毒DNA与两种不同的原生生物有关，分别是choanozoans和picozoans 。尽管这些单细胞生物中有一些并没有紧密的亲缘关系，但在这两个类群的许多成员身上都出现了相同的DNA序列 。这些漂浮在海洋中的微小的单细胞生物可能是第一个被证实以病毒为食的生物 。
病毒|意义重大！人类或首次发现以病毒为食的微生物
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然后，研究团队通过流式细胞仪对漂浮在水中的细胞进行分类，他们分析了与每个分选细胞相关的DNA，其中包括细胞本身的DNA、附着在细胞表面的任何微生物以及被困在细胞内的任何生物体 。
总的来说，病毒DNA出现在来自缅因州海湾的51%的原生生物和来自地中海的35%的原生生物中，这些病毒大多数是噬菌体，或者是感染细菌的病毒 。但是在choanozoans和picozoans组中，100%的样本都含有病毒的DNA序列，但是相比之下细菌的DNA却很少 。
这暗示原生生物是孤立地吸收了病毒，而不是通过摄食被感染的细菌 。
【病毒|意义重大！人类或首次发现以病毒为食的微生物】尽管有这些数据，对于病毒DNA是如何最终进入原生生物体内的，仍然有其他的解释，包括原生生物消耗被感染的细菌细胞的可能性 。
此外，如果这些病毒确实代表了一种食物来源，那么病毒提供的营养物质的数量仍然需要计算 。而一个粗略的计算表明，当原生动物细胞吃掉一个细菌细胞时，它需要吃掉100个(或更多)病毒颗粒来获得相同数量的碳 。
“原生动物”——真核原生生物——“似乎不太可能从病毒饮食中满足对碳和营养的需求 。这就是说，虽然choanozoans以摄食细菌而闻名，但picozoans的饮食仍然有些神秘 。
2007年发表在PLOS ONE杂志上的一篇报告发现，picozoa的取食器太小，无法捕获细菌细胞，但大到足以吞噬直径小于150纳米的颗粒，其中可能包括病毒 。
Stepanauskas指出:“Picozoa是海洋中一群非常神秘的原生生物 。”他说，在一个特定的原生生物群落中，它们可以占到15%，尤其是那些生活在沿海水域的原生生物 。因此，了解Picozoa是否吞噬病毒可以重塑我们对海洋中营养物质流动方式的理解 。
如果把海洋原生生物或海洋病毒的生物量结合起来，生物量比所有鲸鱼的总和还要大 。我们用肉眼看到的较大的生物体，它们完全依赖于微生物通过食物网将营养物质输送上去 。病毒不仅感染细胞，而且可以被视为食物网中的一个关键节点，这一发现代表了“一种不同的思维方式” 。
通过吞噬病毒，原生生物可以在整个海洋生态系统中产生连锁反应，既可以限制感染细菌细胞的病毒数量，也可以将营养物质从病毒中转移到食物链的更高层次 。
论文链接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.524828/full

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