Einzeller aus dem Meer

Erster Virenfresser der Erde gefunden

Robert Klatt

Wissenschaftler haben erstmals Einzeller gefunden, die Viren gezielt als Nahrung nutzen.

Maine (U.S.A.). Das Wirtsspektrum von Viren umfasst neben Menschen auch Säugetiere, Wirbellose, Pilze und Pflanzen und sogar Bakterien. Viren bevölkern damit nahezu alle Lebewesen und Regionen der Erde. Die hohe Anpassungsfähigkeit und die schnelle Verbreitung auf neue Wirte, die vor allen durch SARS-CoV-2 nochmals verdeutlicht wurde, machen Viren zu den erfolgreichsten Bewohnern des Planeten.

Umso überraschender ist, dass die Wissenschaft trotz ihrer praktisch stetigen Verfügbarkeit bisher keine Lebewesen gefunden hat, die sich von Viren ernähren. Viren werden zwar bei vielen Organismen im Verdauungssystem gefunden, es handelt sich dabei aber nicht um eine gezielte Nahrungsaufnahme, sondern um Beifang, der über Bakterien oder andere Wirte mitaufgenommen wird.

Nahrung von Einzellern untersucht

Forscher des Bigelow Laboratory for Ocean Sciences in Maine um Ramunas Stepanauskas haben laut einer Publikation im Fachmagazin Frontiers in Microbiology nun erstmals einen Einzeller gefunden, der sich gezielt von Viren ernährt. Die Wissenschaftler haben dazu marine Einzeller von der spanischen Mittelmeerküste und aus dem Nordwest-Atlantik untersucht und die DNA von etwa 1.700 Organismen sequenziert. Neben der Artzugehörigkeit konnte so auch die Nahrung der Einzeller bestimmt werden. Ein Großteil der Proben enthielt, wie zuvor erwartet, sowohl Bakterien- als auch Viren-Erbgut.

Choanoflagellaten und Picozoa

Bei vielen Organismen aus den Einzellergruppen Choanoflagellaten (Kragengeißeltierchen) und Picozoa konnte überraschenderweise hingegen nur Viren-DNA aber keine Bakterien-DNA nachgewiesen werden. Laut Stepanauskas „enthalten viele dieser Protistenzellen die DNA einer breiten Palette von Viren, aber keine Bakterien.“ Die Viren-DNA kann also nicht wie bei den übrigen Organismen als Beifang in den Verdauungstrakt gelangt seien.

Außerdem kommt hinzu, dass Picozoa, die die kleinsten frei im Meer schwimmenden Organismen überhaupt, mit einer Größe von nur drei Mikrometern Bakterien überhaupt nicht fressen können. Wirte für Viren sind Picozoa laut den Studiendaten allerdings auch nicht, weil ein Großteil der Viren-DNA von bakterienbefallenden Viren stammt.

Viren als Nahrungsquelle

Laut den Studienautoren bleibt somit nur die Erklärung, dass Choanoflagellaten und Picozoa echte Virenfresser sind. Stepanauskas äußert sich überrascht zu dieser Entdeckung der ersten Lebewesen, die gezielt Viren als Nahrung nutzen, „weil dieses Ergebnis den gängigen Vorstellungen zur Rolle der Viren und Protisten im marinen Nahrungsnetz widerspricht.“

Wie Julia Brown vom Bigelow Laboratory erklärt „sind Viren reich an Phosphor und Stickstoff und sind daher für diese Einzeller eine gute Ergänzung zu ihrer kohlenstoffreichen Nahrung aus organischen Kolloiden oder kleinen Zellen.“ Die Einzeller haben sich somit eine Nahrungsquelle erschlossen, die in ihrem Lebensraum praktisch unbegrenzt vorkommt und gleichzeitig wichtige Nährstoffe liefert.

Frontiers in Microbiology, doi: 10.3389/fmicb.2020.524828

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