Primeira evidência convincente de organismos que comem vírus como fonte de alimento

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Créditos: iLexx / iStock / Getty Images.

Por Mike McRae
Publicado na ScienceAlert

Coma ou seja comido: é uma lei da Mãe Natureza que conecta todos os cantos da biosfera em uma rede extensa de produtores, consumidores, detritívoros e necrófagos.

Todos os cantos menos um, ao que parece. Quem diabos come vírus? Os cientistas podem ter acabado de descobrir a resposta.

Dado o fato de que a biomassa viral espalhando pela poeira em nossa paisagemvagando pela atmosfera e flutuando em nossos oceanos poderia facilmente somar dezenas de milhões de toneladas de carbono, há uma surpreendente ausência de vida fazendo refeição desses micróbios.

Se formos ser técnicos, existem vírus que evoluíram para competir com outros vírus, roubando-lhes seus blocos de construção orgânicos.

Mas até agora, não houve nenhuma evidência forte de um organismo engolindo e digerindo partículas de vírion para obter energia ou seus nutrientes elementares.

Dois tipos de organismos unicelulares encontrados à deriva nas águas do Golfo do Maine, na costa da América do Norte, podem ser os primeiros virófagos verdadeiros conhecidos pela ciência.

Os pesquisadores identificaram os comedores de vírus depois de separar cerca de 1.700 células de plâncton coletadas nas águas do golfo e do Mar Mediterrâneo, e amplificar o DNA dentro de cada uma para criar bibliotecas genômicas individualizadas.

Muitas das sequências pertenciam ao próprio organismo, como seria de esperar.

Cerca de metade das bibliotecas analisadas a partir da amostra do Mediterrâneo continham sequências associadas a bactérias provavelmente comidas pelos plânctons. Nas amostras retiradas do Golfo do Maine, esse número foi mais próximo de 19 por cento.

As sequências de vírus eram um pouco mais comuns. Na amostra do Golfo, metade das bibliotecas continha fragmentos de genes de 50 ou mais vírus diferentes. Na amostra do Mediterrâneo, estava mais perto de um terço da amostra.

A maioria das sequências de vírus parecia ser de bacteriófagos – patógenos que invadem e se replicam dentro das células bacterianas.

As bactérias são uma fonte comum de alimento para protozoários marinhos, então descobrir que seu jantar veio pré-infectado não é uma surpresa.

Mas os representantes de grupos conhecidos como choanozoários e picozoários, ambos coletados nas águas da América do Norte, se destacaram como um pouco incomuns.

Em primeiro lugar, em muitos casos não havia um fragmento de DNA bacteriano disponível. Sem nenhum sinal de alimentação bacteriana, é difícil saber como os genes dos bacteriófagos podem ter ido parar nas células dos plânctons.

Mais convincente ainda é que os dois filos de protozoários completamente diferentes compartilhavam sequências virais quase idênticas, tornando difícil argumentar que casos de infecção foram os responsáveis.

Embora a evidência de uma dieta de vírus possa ser considerada circunstancial, não é diferente de encontrar farelos escuros espalhando pó nos dedos de seu filho perto de um pacote vazio de Oreo. Ninguém vai te culpar por suspeitar.

“Os vírus são ricos em fósforo e nitrogênio e podem ser um bom suplemento para uma dieta rica em carbono que pode incluir presas celulares ou coloides marinhos ricos em carbono”, diz a cientista de bioinformática Julia Brown, do Laboratório Bigelow para Estudos Oceânicos.

Para o picozoário, a descoberta poderia ajudar a resolver um mistério sobre o que um organismo muito pequeno comia com apenas alguns micrômetros de comprimento. Descoberto há pouco mais de uma década, os pesquisadores vêm tentando descobrir seu lugar na árvore da vida desde então.

Dado que os dois tipos de protozoários são “membros cosmopolitas de comunidades de protistas marinhos“, uma dieta de bacteriófagos pode ter consequências profundas na forma como fazemos modelos do fluxo de nutrientes através de um ecossistema.

Espera-se que os nutrientes contidos nas bactérias e protozoários progridam para cima na cadeia alimentar à medida que coisas minúsculas são comidas por outras maiores.

Um obstáculo nesse processo é conhecido como derivação viral. Infectadas por vírus, essas células podem estourar antes de serem comidas, enviando uma ‘neve’ de matéria orgânica para as profundezas do mar.

Muito abaixo, no fundo do oceano, esta derivação acelera, com o vírus avidamente afetando os procariontes, impedindo que diversas teias alimentares se estabeleçam na escuridão fria e escura das águas.

Saber que o jogo virou e que os procariontes estão reagindo pode exigir alguns ajustes nos números que descrevem como esse processo ocorre.

“A remoção de vírus da água pode reduzir o número de vírus disponíveis para infectar outros organismos, ao mesmo tempo que transporta o carbono orgânico dentro das partículas virais para cima da cadeia alimentar”, diz Brown.

Esta pesquisa foi publicada na Frontiers in Microbiology.