科學家首次發現「專吃病毒」的微生物 Halteria

頂級「捕食者」——病毒，也遇上對手了！科學家們發現了第一種專以病毒為食的生物，目前該研究已登上PNAS。

研究團隊表示，這個驚人的發現不僅可能會改變人們既有認知的生態模型，甚至還會影響人們對全球碳迴圈的看法。

至於是怎麼發現這類生物的，還要歸功到研究人員對「平衡」的執著追求。

在以往，人們通常都把病毒當作導致機體發生病變的「病原體」，但它們總該有什麼「天敵」吧。

論文第一作者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，他們經過3年的研究，收集了池塘水樣本並觀察各種微生物種群規模，終於發現了一種特殊的以病毒為食的微生物——Halteria。

第一種主動食用病毒的生物

由於病毒可以說無處不在，許多生物在進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成分使用的。

為此，研究人員去附近的池塘採集了水樣，回到實驗室分離出不同微生物，然後加入了大量的氯病毒——一種廣泛存在於淡水中的綠藻病毒。

接下來幾天，他們跟蹤了氯病毒和其它微生物的種群規模，觀察後者是否在消化掉前者。

▲ 顯微鏡下的氯病毒顆粒結果顯示，他們觀測到一種名為Halteria的微生物在瘋狂吞食病毒並茁壯成長：

在不含有其它食物來源的水樣本中，Halteria的數量在兩天內增加了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的數量並沒有增加。

在後續實驗中，研究者還用綠色螢光染料標記了氯病毒DNA，結果發現Halteria的液泡（微生物的胃）很快開始發出綠色的光，這也進一步證實了Halteria確實在不斷消耗病毒。

這種會主動進食病毒的微生物「Halteria」是一種常見的原生生物屬，以其毛髮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食病毒的生物，但不太可能是唯一一種，該團隊還把這類生物統一命名為「virovore」。

在室內的實驗完成後，他們後續會繼續探索這一現象在野外發生的證據。

發現了這樣一種專門以病毒為食的生物，然後呢？在談有什麼用之前，我們先整理一下Halteria這類生物在整個生態系統中的運作原理。

在當前的生態模型中，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菌，使它們的數量減少，進而降低細菌在微生物環中的能量物質傳輸。

換句話說，就是病毒會阻礙細菌中的能量和物質走向上游食物鏈。

但現在，Halteria的出現，打破了這一平衡，它專門以病毒為食，並且屬於原生生物，會被其他浮游生物所消耗。

這樣一來，在水生食物鏈中，原生動物獲得物質與能量的途徑有三個：

換句話講，病毒並不完全會阻礙細菌中的能量和物質走向上游食物鏈。反而它還會被原生動物食用，進而能量和物質繼續在上游食物鏈中流動。

那再進一步來說，「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，可能還會使當前的食物網和生態系統模型發生相應的變化，因為在這之前它並不會涉及到病毒和其消費者之間的營養及能量聯繫。

除此之外，Halteria的存在也不僅僅止於改變當前的生態系統模型。

論文作者DeLong還表示如果Halteria「食用」病毒在大規模範圍發生，會徹底改變人們對全球碳迴圈的看法：

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，還有網友表示，既然存在可以食用病毒的生物，那是不是預示著會有一種新技術的出現，用來消除人體內的病毒。

不過，病毒的進化速度是遠遠超過Halteria這類真核生物的，能否用於治療病毒感染還未可知。

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