发表在《自然通讯》杂志上的这项研究很可能会改变科学家对藻类(也被称为浮游植物)的病毒感染的看法——特别是病毒对生态系统过程的影响,比如藻类爆发形成(和减少)以及地球上碳和其他化学物质的循环。
“只有当受感染的藻细胞成为强调,比如当他们的营养,把致命病毒,”作者本杰明•诺尔斯说,他是前博士后研究员在海洋和沿海科学系的罗格斯大学环境和生物科学学院16布伦瑞克现在加州大学洛杉矶分校。他也是罗格斯大学地球、海洋和大气科学研究所的博士后研究员。“我们觉得这种全新模式的感染是普遍的在海洋和从根本上改变我们如何看待宿主病毒相互作用和病毒对生态系统和生物地球化学循环的影响,因为它违背病毒总是致命的长期被认可的经典模型和杀死细胞。”
生物地球化学循环是指碳、氧、氮、磷、钙、铁、水等必需营养素在生物体和环境中的循环。作为其他藻类病毒系统的模型,huxleyi颗石藻是研究的重点,也是这一过程的核心驱动因素。
科学家们在实验室和挪威沿海水域可控的小型藻华中研究了病毒-藻的相互作用。他们集中研究了一种藻类的病毒感染,这种藻类产生了地球上大量的氧气和碳循环。一组被称为球虫病毒的海洋病毒通常会感染并杀死超过1000平方英里的E. huxleyi,这是可以从太空通过地球观测卫星看到的。
病毒最终会破坏藻类细胞,为其他生物体提供能量和有机物质,从而为全球食物网做出贡献。但是科学家发现,被感染的细胞不会马上死亡。相反,受感染的细胞在几十英里的海水中繁殖和开花,然后以协调的方式死亡。在以前的研究中,这些动态规律已经被常规观察到,杏耀平台但不能用自然界中藻类宿主和病毒相遇的速率来解释。
“藻类和病毒有quasi-symbiotic类型的关系,使得藻细胞和病毒复制幸福,”凯·d·Bidle资深作者说,教授和微生物学系的海洋学家Rutgers-New布伦瑞克和海洋和沿海科学研究所的地球,海洋和大气科学。“我们认为,这些新发现的动态也适用于其他跨越海洋的病毒-藻类相互作用,是感染如何工作的基础。”通过结合实验、理论和环境方法,我们的工作提供了在其他系统诊断这种类型感染的模板。”
藻类-病毒动力学对感染的结果和碳的流动有重要的影响,并可能导致二氧化碳被隔离或储存在深海而不是在海洋上层,Bidle说。需要进行进一步研究,
杏耀的体会 ,以充分了解这些动态的程度及其对生态系统和海洋中碳循环的影响。