O specie de plancton de apă dulce a devenit primul organism descoperit că prosperă consumând o dietă bazată exclusiv pe virusuri, potrivit unui nou studiu al cercetătorilor de la universitatea Nebraska-Lincoln, din Statele Unite.
Virusurile sunt adesea consumate de o gamă largă de organisme, în cea mai mare parte accidental, şi pot chiar condimenta dietele anumitor protiste marine. Dar pentru a fi calificaţi ca verigă importantă în lanţul alimentar, virusurile ar trebui să contribuie cu o cantitate semnificativă de energie sau nutrienţi la dieta consumatorului lor virovor.
Halteria face parte dintr-un grup cunoscut de protiste şi este un organism unicelular (ciliat) care se deplasează cu ajutorul cililor săi asemănători firelor de păr, care îl propulsează prin apă.
În probele de laborator ciliatul a consumat clorovirusurile adăugate în mediul său. Virusul gigant a alimentat creşterea planctonului, crescând dimensiunea populaţiei sale.
Efectele secundare ale consumului pe scară largă de clorovirusuri în mediul natural ar putea avea un impact profund asupra ciclului carbonului.
Clorovirusurile sunt cunoscute că infectează algele verzi microscopice, făcându-le să se descompună şi să elibereze carbon şi alţi nutrienţi în mediu, un proces pe care consumul de virusuri în cantităţi serioase l-ar putea limita.
„Dacă facem o estimare brută şi socotim câte virusuri există, câţi ciliaţi există şi câtă apă există, rezultă această cantitate masivă de mişcare de energie în lanţul trofic”, spune ecologistul John DeLong, de la universitatea Nebraska-Lincoln.
„Dacă acest lucru se întâmplă la scara la care credem că ar putea avea loc, ar trebui să ne schimbe complet viziunea asupra ciclului global al carbonului”, spun autorii.
Ei afirmă că studiile anterioare oferă puţine dovezi că alte organisme se hrănesc cu virusuri.Cele mai multe cercetări plasează virusurile ca fiind „prădători”, în lanţul trofic, dar oamenii de ştiinţă spun că şi virusurile pot servi drept hrană, la fel ca majoritatea prădătorilor.
Recentul studiu a durat trei ani şi s-a bazat pe ideea că numărul mare de virusuri şi microorganisme din apă poate duce la consumarea virusurilor de către microorganisme, întrucât nu au existat multe studii anterioare la care oamenii de ştiinţă să poată apela pentru referinţă.
Potrivit oamenilor de ştiinţă, în interiorul virusurilor există şi unele lucruri bune pentru un organism care doreşte să se hrănească, inclusiv aminoacizi, acizi nucleici, lipide, azot şi fosfor. Cercetătorii s-au gândit că aceste elemente pot fi îmbietoare pentru dieta unor microorganisme.
Echipa a colectat mostre de apă dulce în care a adăugat clorovirusuri, căutând să vadă dacă vreo specie va trata virusurile mai degrabă ca hrană decât ca o ameninţare. Asta i-a condus la Halteria şi Paramecium, ambele prosperând în apă.
Paramecium aparent doar a gustat virusurile, întrucât dimensiunea şi numărul acestora nu s-a modificat semnificativ.
Pe de altă parte, Halteria a folosit clorovirusul ca sursă de nutrienţi. Populaţia ciliatelor s-a înmulţit, crescând de aproximativ 15 ori mai mult în două zile, în timp ce populaţia virusurilor a scăzut de o sută de ori.
„La început, a fost doar o impresie că existau mai multe [organisme Halteria]”, spune DeLong. „Dar apoi au fost suficient de mari încât să le pot lua cu un vârf de pipetă, să le pun într-o picătură curată şi să le pot număra”, a precizat cercetătorul.
El a folosit un colorant verde fluorescent pentru a marca ADN-ul clorovirusului înainte de a fi introdus în cele două tipuri de plancton. Astfel, cercetătorii au confirmat că virusurile erau mâncate: vacuolele – echivalentul microbian al stomacurilor – străluceau în verde în timpul hrănirii.
O analiză ulterioară a arătat creşterea Halteria în comparaţie cu declinul clorovirusului care s-a potrivit cu rapoartele observate în alte relaţii microscopice de prădători vs pradă în mediile acvatice, oferind echipei mai multe dovezi despre ceea ce se întâmplă.
În continuare, cercetătorii vor să analizeze modul în care virovorele ar putea afecta reţeaua trofică şi evoluţia speciilor, precum şi rezistenţa populaţiilor.
Înainte de asta, totuşi, ei trebuie să adune dovezi că acest lucru are loc şi în mediul natural.
Cercetarea a fost publicată în PNAS.
