Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok XIV; No 3316

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

Jedno zdumienie dziennie...

 
.
 

Nadspodziewana rola morskich wirusów.

Wirusów na ziemi jest 1031, jakieś sto milionów razy więcej niż gwiazd w obserwowalnym kosmosie. Większość z nich żeruje na archeontach, bakteriach i prostych jądrowcach, ale też w roślinach i zwierzętach z człowiekiem włącznie. Tak więc stanowią one ważny, niedoceniany czynnik w kształtowaniu biologicznej równowagi ziemskiej ekosfery.
Rola wodnych wirusów polega głównie na niszczeniu mikroflory środowiska, co prowadzi do powrotu substancji organicznej do form dostępnych dla mikroflory. Widzimy tu sprzężenie zwrotne zapewniające intensywny metabolizm na poziomie mikrobów. Organizmy wyższe żerują na mikroflorze, niedostępne są dla nich proste organiczne składniki wody.  Dodatkowym czynnikiem jest rola wirusów w zmianie metabolizmu żywicieli. Zaatakowane np glony przed rozpadem w wyniku infekcji wzmagają intensywność fotosyntezy. W ten sposób wirusy przyczyniają się do intensyfikacji obrotu (recyklingu) węgla w przyrodzie. Wylicza się, że dzięki wirusom obrót węgla w środowisku morskim wynosi 150 gigaton rocznie, jest to trzydzieści razy więcej niż łączna masa węgla w żywej materii glonów morskich.
Trzeba tu zauważyć, że to metagenomika, metoda pozwalająca na ocenę mikroflory wszelkich środowisk 'en masse', bez niezmiernie pracochłonnego i często bezskutecznego izolowania i hodowania poszczególnych mikrobów na pożywkach sztucznych, pozwala na zupełnie nowatorski wgląd w ekonomikę biosfery. Metagenomika zmieniła nasz obraz świata mikroskopijnego, wykazała, że opisana dotąd mikroflora to mniej niż jeden procent tego co faktycznie istnieje.  
Jednym z bardziej fascynujących odkryć w tej dziedzinie są gigantyczne wirusy morskie, których kapsydy mogą mieć średnicę ponad 500 nm, są dziesięć razy większe od 'normalnych' wirusów. Mają one też większy genom czasem liczący ponad milion par zasad (basepairs - bp). Najmniejsze genomy bakterii są rzędu kilkuset tysięcy bp (człowiek ma 3,2 Gbp). Te olbrzymie wirusy atakują pierwotniaki i zielone glony jednokomórkowe. Wykryto tez wirusy atakujące wirusy, wirofagi. To tak jak u Swifta w znanej bajeczce

Pewien naturalista wielki 
orzekł, że pchła ma swoje pchełki 
na nich jeszcze mniejsza pchełka gości, 
i tak do nieskończoności... 

Jonathan Swift (1667 - 1745) [tłum. RA]

W dużym stopniu ucina to dyskusję, czy wirusy są żywe, czy martwe, na korzyść przyznania wirusom atrybutów jednostek żywych. 
Zdumiewająca jest liczebność mikrobów i wirusów w wodzie morskiej. W jednym litrze powierzchniowej tropikalnej wody morskiej wykrywa się co najmniej dziesięć miliardów mikrobów i sto miliardów wirusów! Przypada dziesięć wirusów na jeden mikroorganizm.
Zmienia się także wyobrażenie o wybiórczości wirusów i fagów. Okazuje się, że jeden i ten sam szczep wirusów potrafi atakować nie tylko poszczególne odmiany bakterii należących do jednego gatunku (pomińmy co to jest gatunek u bakterii), ale może też atakować nawet różne gatunki z danego rodzaju. 


Wirus, niczym pojazd kosmiczny, ląduje na powierzchni komórki glonu.

A dalej recz ma się jak na poniższym schemacie.

Najpierw następuje wstrzyknięcie genomu wirusa do wnętrza komórki (1). Często na tym etapie zachodzi inkorporacja części genomu wirusa do kompletu genetycznego gospodarza. Następnie widzimy namnażanie się wirusa w komórce i wzmożony pobór składników z otoczenia (2). Dojrzałe 'wirusiątka' stymulują fotosyntezę gospodarza (3). Wirusy powodują rozpad wzbogaconej komórki, wydostają się do środowiska w liczbie kilkadziesiąt razy większej i wraz z bezkomórkową treścią organiczną powiększają pule organicznych składników morza zwiększoną o wynik stymulacji aktywności fotosyntetycznej gospodarza.  

Tak więc nasze rozumienie funkcjonowania niezmiernie skomplikowanej maszynerii biosfery ziemskiej zwiększa się o jeden jeszcze ważny element - udział wirusie w obrocie biologicznego węgla.

O metagenomice jest też tu:
Flora bakteryjna rąk;
Grzyby w nas;
Flora bakteryjna człowieka.

[QZE11::085];[QEQ33::285]b;[PRA11-025];[QEQ30::146];CUR1992
w sieci 12.7.2013; nr 3316

 

 


 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane do publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter