Eat or be eaten: It’s an edict of Mother Nature that connects every corner of the biosphere in a sprawling web of producers, consumers, detritivores, and scavengers.

Every corner but one, it seems. Just what the hell dines on viruses?

Scientists may have just discovered the answer.

Given the fact that the viral biomass dusting our landscape, drifting through the atmosphere, and floating in our oceans could easily add up to tens of millions of tonnes of carbon, there’s a surprising absence of life making a meal of this bounty.

If we’re to be technical, there are viruses that have evolved to compete with other viruses by robbing them of their organic building blocks.

But until now, there hasn’t been any strong evidence of an organism engulfing and digesting virion particles for energy or their elemental nutrients.

Two types of single-celled organisms found drifting in the waters of the Gulf of Maine off North America’s coast just might be the first true virophages known to science.

Researchers identified the virus grazers after sifting nearly 1,700 plankton cells collected from the waters of the gulf and the Mediterranean Sea, and amplifying the DNA inside each and every one to create individualised genomic libraries.

Many of the sequences belonged to the organism itself, as would be expected.

Around half of the libraries analysed from the Mediterranean sample contained sequences associated with bacteria likely to have been eaten by the plankton. For the samples pulled from the Gulf of Maine, that figure was more like 19 percent.

Virus sequences were somewhat more common. In the gulf sample, half of the libraries contained snippets of genes from 50 or more different viruses. In the Mediterranean sample it was closer to a third of the sample.

Most of the virus sequences appeared to be from bacteriophages – pathogens that invade and replicate inside bacterial cells.

Bacteria are a common food source for marine protozoans, so finding their dinner came pre-infected isn’t much of a surprise.

But representatives belonging to groups known as choanozoans and picozoans, both collected from the waters off North America, stood out as a little unusual.

For one thing, in many cases there was not a shred of bacterial DNA in sight. Without any signs of a bacterial brunch, it’s hard to know how bacteriophage genes might have ended up inside the planktons’ cells.

More compelling still is that the two completely different phyla of protozoans shared near-identical viral sequences, making it hard to argue that infection was responsible.

While the evidence for a diet of virus snacks could be considered circumstantial, it’s not unlike finding dark crumbs dusting your toddler’s fingers near an empty box of Oreos. Nobody’s going to blame you for being suspicious.”Viruses are rich in phosphorus and nitrogen, and could potentially be a good supplement to a carbon-rich diet that might include cellular prey or carbon-rich marine colloids,” says bioinformatics scientist Julia Brown from the Bigelow Laboratory for Ocean Sciences.

For the picozoan, the discovery could help solve a mystery on what an insanely small organism barely a few micrometres in length dines on. Discovered a little more than a decade ago, researchers have been trying to figure out their place in the tree of life ever since.

Given both types of protozoan are „cosmopolitan members of marine protist communities”, a bacteriophage diet could have profound consequences for how we model the flow of nutrients through an ecosystem.

Nutrients contained within bacteria and protozoans are expected to progress upwards through a food chain as tiny things get eaten by bigger ones.

An obstacle in this process is referred to as the viral shunt. Infected by viruses, these cells can rupture before they’re eaten, sending a snow of organic matter down through the depths.

Far below on the ocean floor, this shunt accelerates, with viruses greedily churning through prokaryotes, preventing diverse food webs from establishing in the cold, inky darkness.

Knowing that the tables have turned, and prokaryotes are biting back, could require some tweaking in the numbers that describe how this process takes place.

„The removal of viruses from the water may reduce the number of viruses available to infect other organisms, while also shuttling the organic carbon within virus particles higher up the food chain,” says Brown.

This research was published in Frontiers in Microbiology.

Mănâncă sau fii mâncat: este un edict al Mamei Natură care leagă fiecare colț al biosferei într-o rețea întinsă de producători, consumatori, detritivori și eliminatori.
Se pare că fiecare colț în afară de unul. Cine naiba-i mănâncă pe viruși?

Este posibil ca oamenii de știință să fi descoperit răspunsul.

Având în vedere faptul că biomasa virală care ne prăfuiește peisajul, se deplasează prin atmosferă și pluteste în oceanele noastre, ar putea adăuga cu ușurință zeci de milioane de tone de carbon, există o absență surprinzătoare de viață care face o masă din această recompense.

Dacă suntem tehnici, există viruși care au evoluat pentru a concura cu alți viruși, jefuindu-le de elementele lor organice.

Dar până acum, nu au existat dovezi puternice ale unui organism care să înghită și să digere particulele de virion pentru energie sau nutrienții lor elementari.

Două tipuri de organisme unicelulare găsite în derivă în apele Golfului Maine în largul coastei Americii de Nord ar putea fi primele virofage adevărate cunoscute de știință.

Cercetătorii au identificat pasionații de virus dupa ce au cernut aproape 1.700 de celule de plancton colectate din apele golfului si a Marii Mediterane si au amplificat ADN-ul in interiorul fiecăruia pentru a crea biblioteci genomice individualizate.

Multe dintre secvențe aparțineau organismului însuși, așa cum era de așteptat.

Aproximativ jumătate din bibliotecile analizate din eșantionul mediteranean conțin secvențe asociate cu bacterii care ar fi putut fi consumate de plancton. Pentru eșantioanele extrase din Golful Maine, această cifră a fost mai mult de 19%.

Secvențele de viruși au fost ceva mai frecvente. În eșantionul golfului, jumătate din biblioteci conțineau fragmente de gene de la 50 sau mai mulți viruși diferiți. În eșantionul mediteranean a fost mai aproape de o treime din eșantion.

Majoritatea secvențelor de virusuri par să provină de la bacteriofagi – agenți patogeni care invadează și se reproduc în interiorul celulelor bacteriene.

Bacteriile sunt o sursă obișnuită de hrană pentru protozoarii marini, dar reprezentanții aparținând unor grupuri cunoscute sub numele de coanozoici și picozoani, ambii colectați din apele din America de Nord, s-au remarcat ca fiind puțin neobișnuiți.

În primul rând, în multe cazuri, nu a existat o bucată de ADN bacterian la vedere. Fără semne de brunch bacterian, este greu de știut cum ar fi putut ajunge genele bacteriofagului în celulele planctonului.

Mai convingător este că cele două filuri complet diferite ale protozoarilor au împărțit secvențe virale aproape identice, ceea ce face dificil să se argumenteze că infecția este responsabilă.

În timp ce dovezile pentru o dietă de gustări virale ar putea fi considerate circumstanțiale, nu este diferit de găsirea firimiturilor întunecate care prăfuiesc degetele copilului tău lângă o cutie goală de Oreos. Nimeni nu vă va învinui pentru că sunteți suspect. „Virușii sunt bogați în fosfor și azot și ar putea fi un supliment bun la o dietă bogată în carbon, care ar putea include pradă celulară sau coloizi marini cu conținut ridicat de carbon”, spune cercetătoarea bioinformatică Julia Brown de la Laboratorul Bigelow pentru Științe Oceanice.

Descoperirea ar putea ajuta la rezolvarea unui mister, despe ce mănâncă picozoanul, un organism extraordinar de mic, cu doar câțiva micrometri în lungime. Descoperiți cu puțin mai bine de un deceniu în urmă, cercetătorii au încercat de atunci să-și dea seama de locul în arborele vieții.

Având în vedere că ambele tipuri de protozoare sunt „membri cosmopoliti ai comunităților protiste marine”, o dietă cu bacteriofagi ar putea avea consecințe profunde asupra modului în care modelăm fluxul de nutrienți printr-un ecosistem.

Se așteaptă ca nutrienții conținuți în bacterii și protozoari să progreseze în sus printr-un lanț alimentar pe măsură ce lucrurile mici sunt mâncate de cele mai mari.

Un obstacol în acest proces sunt virușii. Infectate de viruși, aceste celule se pot rupe înainte de a fi consumate, trimițând o zăpadă de materie organică în adâncuri.

Mult mai jos, pe fundul oceanului, această manevră se accelerează, cu viruși care se răsucesc cu lăcomie prin procariote, împiedicând diverse rețele alimentare să se stabilească în întunericul rece.

Știind că tabelele s-au întors și că procariotele se întorc înapoi, ar putea fi necesară o modificare a numărului care descrie modul în care are loc acest proces.

„Îndepărtarea virușilor din apă poate reduce numărul de viruși disponibili pentru a infecta alte organisme, transferând în același timp carbonul organic din particulele de virus din partea superioară a lanțului alimentar”, spune Brown.

Această cercetare a fost publicată în Frontiers in Microbiology.