海洋中的生物正在積極高效地淨化病毒

地球上病毒的種類是個天文數字。僅在海洋裡,就可能潛伏著數千萬種不同的病毒,而且並不難於尋找——如果我們想的話,就可以發現成千上萬的新物種:每毫升海水中就有多達1000萬種病毒。

面對如此龐大的威脅,我們有新舊2個令人寬慰的發現。

簡而言之:從某種意義上說,並非每種病毒都會感染所有生物,同時,有些動物實際上可以將病毒從環境中清除——但造成這一現象的原因仍有許多未知之處。

“病毒是海洋環境中最豐富的生物實體,儘管具有潛在的生態意義,但對於周圍非宿主生物清理病毒的機制,我們知之甚少。”荷蘭皇家海洋研究所(NIOZ)的海洋生態學家Jennifer Welsh和她的團隊在論文中解釋說。

在實驗室中,科學家研究了非宿主海洋生物如何通過主動捕食或被動機制(例如濾食動物和產生細菌)從水生環境中去除病毒顆粒。

在所測試的10種不同的動物中,事實證明,蟹、蛤、牡蠣和海綿在減少病毒丰度方面最有效。

“海綿可以在3個小時內將病毒量減少多達94%,” Welsh解釋說。整24小時後,數字甚至升至98%。“另一項實驗表明,海綿清理病毒確實非常迅速和有效。即使我們每隔20分鐘就向水中倒入新病毒,海綿仍能非常有效地清除。”

與海綿相比,螃蟹的效率排在第二位,在24小時內降低了90%的病毒丰度,而蛤仔佔43%,牡蠣佔12%。

當然,考慮到在生物多樣的水生環境中可能引發的行為變化,更不用說在海底起作用的許多其他環境變量,實驗室獲得的這些令人印象深刻的結果可能未必適用於野外。

“自然環境的條件要複雜得多,因為還有許多其他物種相互影響。例如,如果牡蠣正在過濾,而螃蟹出現,牡蠣就會停止。此外,還要考慮潮汐電流,溫度和紫外線等因素。”

儘管如此,研究人員認為,非宿主動物減少海洋環境中病毒顆粒的這種天然能力,有一天可以被我們所利用,尤其是在水產養殖中,像海綿這樣的生物可以用作一種防護罩,幫助保護水產品免受病原體侵害。

最終的影響還有待觀察,但研究人員認為,很顯然,目前正在海洋中進行的清除病毒的生態過程被人們大大低估了。

“非宿主生物在環境中的影響確實是病毒生態學中一個被忽視的因素。”

原本Welsh將在本週進行她的博士論文答辯。但由於另一種病毒(COVID-19大流行),她將轉為在線答辯,這對NIOZ研究人員而言尚屬首次。

Welsh說:“我的公寓很小,所以我可能會在筆記本電腦前完成答辯。”


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