Bir milyon virüs parçacığı, tek bir günde, onu bu sularda ileri iten, minik tüyler veya kirpikler ile tanınan tek hücreli bir organizmaya girebilir. Ve bu tek bir göletin sakin sularında gerçekleşir.
Son üç yılda, Nebraska-Lincoln Üniversitesi’nden John DeLong, gidişatı değiştiren potansiyel bir sırrı keşfetmekle meşguldü: virüs parçacıkları, yalnızca enfeksiyon kaynağı değil, aynı zamanda besin kaynağıdır.
Pac-Man’e yakışır bir dönüşte DeLong ve meslektaşları, bir Halteria türünün (dünya çapında tatlı sularda yaşayan mikroskobik siliatlar) su ortamlarını paylaşan çok sayıda bulaşıcı klorovirüs yiyebildiğini keşfettiler. Ekibin laboratuvar deneyleri, ekibin “virovory” olarak adlandırdığı yalnızca virüs içeren bir diyetin, bir organizmanın fizyolojik büyümesini ve hatta nüfus artışını hızlandırmak için yeterli olduğunu da ilk kez gösterdi.
Nebraska’dan James Van Etten tarafından kariyer belirleyici bir keşif olan klorovirüslerin, mikroskobik yeşil algleri enfekte ettiği biliniyor. Sonunda, istilacı klorovirüsler, tek hücreli konakçılarını balon gibi patlatarak, açık suya karbon ve diğer yaşamı sürdüren elementleri saçtı. Minik yaratıkların yırtıcılarına gitmiş olabilecek bu karbon, bunun yerine diğer mikroorganizmalar tarafından minyatür ve görünüşe göre ebediyen acımasız bir geri dönüşüm programı tarafından silip süpürülür.
Nebraska’da biyoloji bilimleri profesörü olan DeLong, “Bu, gerçekten sadece bu tür mikrobiyal çorba tabakasında karbonu düşük tutuyor, otlayanların enerjiyi besin zincirinden almasını engelliyor” dedi.
Ancak siliatlar aynı virüsleri akşam yemeğinde yiyorsa, o zaman virovory virüslerin sürdürdüğü bilinen karbon geri dönüşümünü dengeliyor olabilir. DeLong, virovory’nin karbonun besin zincirinin tortularından kaçmasına yardım ve yataklık etmesi, ona virüslerin başka türlü bastırdığı yukarı doğru bir hareketlilik sağlamasının mümkün olduğunu söyledi.
“Kaç tane virüs olduğuna, kaç tane siliat olduğuna ve ne kadar su olduğuna dair kaba bir tahmini çarpım yaparsanız, bu muazzam miktarda enerji akışı (besin zincirinin yukarısına doğru) ortaya çıkar” dedi küçük bir havuzdaki siliatların günde 10 trilyon virüs yiyebileceğini tahmin eden DeLong. “Bu, olabileceğini düşündüğümüz ölçekte oluyorsa, küresel karbon döngüsüne bakışımızı tamamen değiştirmeli.”
‘Kimse fark etmedi’
DeLong, klorovirüslerin kendilerini bir besin ağına dolaştırma yollarına zaten aşinaydı. Ekolojist DeLong, 2016 yılında Van Etten ve virolog David Dunigan ile ortaklık kurdu. Amaçları, klorovirüslerin, normalde Paramecia adı verilen ve bir siliat cinsi içinde bulunan alglere, yalnızca küçük kabuklular Paramecia’yı yediklerinde ve yeni açığa çıkan algleri salgıladıklarında eriştiklerini göstermekti.
Bu bulgu, iş virüsleri düşünmeye ve incelemeye geldiğinde DeLong’u “farklı bir ruh haline” soktu. Sudaki virüslerin ve mikroorganizmaların bolluğu göz önüne alındığında, enfeksiyon bir yana bırakılsa bile, birincisinin bazen ikincisinin içine girmesinin kaçınılmaz olduğunu düşündü.
“Her şeyin ağızlarına her zaman virüs bulaşması gerektiği açık görünüyordu” dedi. “Olması gerekiyordu, çünkü suda çok fazla şey var gibi görünüyordu.”
Bu nedenle DeLong, virüsleri yiyen suda yaşayan organizmalar ve ideal olarak yediklerinde ne olduğu üzerine herhangi bir çalışma ile su yüzüne çıkma niyetiyle araştırma literatürüne daldı. 1980’lerde yapılan bir çalışma, tek hücreli protistlerin virüsleri tüketebildiklerini bildirmiş, ancak daha fazla araştırma yapmamıştı. Daha sonra İsviçre’den bir avuç makale, protistlerin atık sudan virüsleri uzaklaştırdığını gösterdi.
DeLong, “Ve hepsi buydu,” dedi.
Ait oldukları besin ağları veya ekosistemler şöyle dursun, mikroorganizmaların kendileri üzerindeki potansiyel sonuçları hakkında hiçbir şey yoktu. Bu, virüslerin yalnızca karbon üzerine değil, yaşamın diğer temel köşe taşları üzerine de inşa edildiğini bilen DeLong’u şaşırttı. En azından varsayımsal olarak, abur cubur dışında her şeydi.
“Gerçekten iyi şeylerden oluşuyorlar: nükleik asitler, çok fazla nitrojen ve fosfor” dedi. “Her şey onları yemek istemeli.
“Pek çok şey, eline geçen her şeyi yiyecektir. Bir şey mutlaka bu gerçekten iyi ham maddeleri yemeyi öğrenmiştir.”
Zamanının çoğunu av-avcı dinamiklerini açıklamak için matematik kullanarak geçiren bir ekolojist olarak DeLong, hipotezini nasıl araştıracağından tam olarak emin değildi. Sonunda, basit tutmaya karar verdi. İlk olarak, birkaç gönüllüye ihtiyacı olacaktı. Yakındaki bir gölete gitti ve su örnekleri aldı. Laboratuvarına döndüğünde, türü ne olursa olsun yönetebildiği tüm mikroorganizmaları su damlalarına topladı. Son olarak, bol miktarda klorovirüs ekledi.
24 saat sonra DeLong, herhangi bir türün klorovirüs arkadaşlığından keyif aldığına dair bir işaret bulmak için damlaları arayacaktı; hatta bir tür bile virüsü bir atıştırmalıktan çok bir tehdit olarak görüyordu. Halteria’da buldu.
DeLong, siliyerler hakkında “İlk başta, daha fazla olduklarına dair bir öneriydi,” dedi. “Ama o kadar büyüktüler ki gerçekten bir pipet ucuyla biraz alıp temiz bir damlaya koyabilir ve sayabilirim.”
Klorovirüslerin sayısı sadece iki gün içinde 100 kata kadar düşüyordu. Virüsten başka yiyecek hiçbir şeyi olmayan Halteria nüfusu, aynı zaman diliminde ortalama olarak yaklaşık 15 kat artıyordu. Bu arada klorovirüsten yoksun bırakılan Halteria hiç büyümüyordu.
Ekip, Halteria’nın virüsü gerçekten tükettiğini doğrulamak için virüsü siliatlara vermeden önce klorovirüs DNA’sının bir kısmını floresan yeşil bir boyayla etiketledi. Gerçekten de midenin siliat eşdeğeri olan vakuol çok geçmeden yeşil renkte parlıyordu.
Belirgindi: Siliatlar virüsü yiyordu. Ve bu virüs onları ayakta tutuyordu.
DeLong, şu anda Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde ayrıntılı olarak açıklanan bulgular hakkında “Ortak yazarlarımı aradım: ‘Onlar büyüdüler! Biz başardık!'” dedi. “İlk kez bu kadar temel bir şeyi görebildiğim için heyecanlıyım.”
Kaynak: Phys
