来源：GEOMAR                           发布时间：2019年9月26日

       海洋中不仅有像鲨鱼、鲸等大型捕食者，也存在捕食其它生物的单细胞生物。鞭毛虫便属于一种单细胞捕食者。它们广泛分布在海洋中，以细菌和小型藻类为食。领鞭毛虫被认为是一种最接近单细胞状态的动物，它可以由单细胞转变为多细胞状态。因此，领鞭毛虫常被用作多细胞生物发育学的研究材料。

       病毒多为病原体，通常会导致动物死亡。但是最近，来自GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的科学家与其他合作者，合作研究了病毒如何影响海洋捕食者的生物学特征，尤其是领鞭毛虫与病毒之间的相互作用。这为探究病毒在海洋生态系统中的一般作用提供了新的思路。该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。

       科学家们使用基于激光的可视化系统观察水中所有的捕食性单细胞生物，并在单细胞分选的过程中将这些细胞与其他微生物分开。然后，对野生捕食者进行测序。结果发现来自一个太平洋样本中的单细胞生物主要是一种不可培养的领鞭毛虫。

        有趣的是，研究人员在同一细胞中还发现了病毒的基因组序列。该病毒基因组编码微生物视紫红质蛋白和相关色素的基因，而这些基因之前未曾在病毒中发现过。目前，已知其它类型的视紫红质系统主要存在于脊椎动物和许多其他动物的眼睛中，是动物感应光所必需的。该研究拓宽了对这些基因在海洋中分布的认识，并表明视紫红质蛋白可能在真核细胞（如，浮游植物和单细胞捕食者）中具有许多特殊作用。目前，病毒在宿主细胞中的确切作用尚待阐明。

A giant virus infects a predatory protist that is considered to be among the closest living unicellular relatives of metazoans.    Credit: PNAS

       除了上述研究，GEOMAR科学家还在《细胞-宿主-微生物》（Cell Host & Microbe）杂志上发表了关于病毒在海洋生态系统中的作用的另一项研究。该研究结果表明，细菌、噬菌体（感染细菌的病毒）和海绵动物之间存在复杂的作用关系。他们发现，即使是亲缘关系很近的海绵动物，在过滤同样的海水以捕获食物颗粒后，各自拥有了互不相同的病毒群落。此外，海绵中丰富的噬菌体群落能够向共生细菌提供特殊蛋白质，从而使细菌能够逃脱宿主海绵的免疫反应。研究人员发现，这些噬菌体在包括人在内的多种宿主相关的环境中普遍存在。

Credit: Cell Host＆Microbe

       目前对海洋病毒多样性的研究及其在生态系统过程中功能的研究才刚刚起步。这两项研究的意义在于，它们更新了人类对宿主-病毒相互作用的认识，并将最先进的技术和方法带入了该领域，以研究分布广泛但不可培养的海洋生物。这为了解海洋群落之间如何相互作用，以及如何进行调节打开了新的大门。

原文链接：Viruses as Modulators of Interactions in Marine Ecosystems

编译：刘晓琳