这些微生物可能是第一批吞噬传染性病毒的生命形式

今年是世界又一个由病毒引发的全球大流行年，但 COVID-19 并不是唯一一种病毒。虽然有些病毒可能致命，但有些病毒有助于维持生物体的生命，甚至有人争论病毒本身是否应该被视为生物。

然而，看起来饥饿的微生物可能是某些病毒的天敌。在 2022 年 12 月发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中，内布拉斯加大学林肯分校的一个研究小组发现，仅以病毒为食就足以为一种Halteria物种的生长提供能量。Halteria 是一种生活在世界各地淡水中的单细胞纤毛虫，研究小组发现它们一次可以吃掉大量的传染性叶绿病毒。

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研究团队将这种针对病毒的饮食称为“virovory”。

已知绿叶病毒通过感染通常生活在草履虫体内的微小绿藻进行复制。它们可以像气球一样戳破这些单细胞宿主，导致碳和其他维持生命所必需的元素溢出到水中。然后这些碳会被其他微生物吸收。

内布拉斯加州生物科学副教授、研究报告共同作者约翰·德朗在一份声明中表示：“这实际上只是将碳保持在这种微生物汤层中，阻止食草动物从食物链中吸收能量。”

然而，如果像Halteria这样的纤毛虫吃掉的是同样的病毒，那么病毒摄食者可能会对病毒所进行的碳循环起到平衡作用。DeLong 认为，病毒摄食者可能正在帮助碳在食物链中向上移动。

“如果你粗略估计一下病毒数量、纤毛虫数量和水量，就会发现能量流动量非常大（食物链中的能量流动量），”德朗说。他估计，一个小池塘里的纤毛虫每天可能会吃掉 10 万亿个病毒。

德隆以该大学之前对叶绿病毒的研究为基础，已经熟悉了它们如何缠绕在食物网中。共同作者生态学家詹姆斯·范·埃顿和病毒学家戴维·邓尼根的研究表明，叶绿病毒可以进入藻类，而藻类通常被一种名为草履虫的纤毛虫属所覆盖。只有当小型甲壳类动物吃掉草履虫并排出新暴露的藻类时，这种进入才会发生。

德朗认为病毒可能是食物和能量的来源。为了验证这一假设，他在附近的池塘采集了样本，然后将所有微生物聚集到水滴中，并加入大量叶绿病毒。

放置 24 小时后，研究人员检查了这些液滴，看是否有任何现存物种对存在的绿叶病毒产生反应。结果发现， Halteria更像是将病毒当成零食，而不是物理威胁。

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“一开始，我只是觉得它们（纤毛虫）的数量更多，”德朗说。“但后来它们长得足够大了，我可以用移液器吸头抓一些，把它们放在一滴干净的液体中，然后就能数清它们的数量了。”

仅仅两天时间，绿病毒的数量就骤减了100倍， Halteria除了病毒之外没有其他食物来源，数量增长了15倍，而绿病毒的数量却没有丝毫增长。

研究小组用绿色染料标记了绿叶病毒中的部分 DNA，以确认Halteria正在吞噬病毒。纤毛虫体内相当于胃的液泡很快就发出了绿光。

这项研究的结果可能具有重要意义。这些病毒在塑造淡水环境中起着不可或缺的作用，因为它们循环利用碳和其他营养物质，而这种循环可以阻止能量到达其他更大的生命形式。然而，如果有什么东西吃掉了这些病毒，然后这些病毒又被更大的生物吃掉，那么一些通常会被循环利用的营养物质和能量可能会进入食物链。

“病毒是由非常好的物质组成的：核酸、大量的氮和磷，”德朗说。“所有生物都应该想吃掉它们。所以很多东西都会吃掉它们能抓到的任何东西。肯定有什么东西已经学会了如何吃掉这些非常好的原材料。”

团队的下一步行动将在中西部的冬天结束后进行。他们计划回到池塘，看看病毒是否在野外发生，而不仅仅是在实验室环境中。