Viruses affect functions in the marine ecosystem

environmentmarine lifeoceanmarine ecosystemviruses
Scientists take water samples to test for unicellular predators, photo: © Marie Cuvelier

Scientists are showing a new picture of the role of viruses in the sea Viruses are known primarily as pathogens of diseases. Scientists of the GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel are now showing in cooperation with other German and international partners how viruses also influence the ecology of unicellular marine predators. This sheds new light on the role of viruses in ocean ecosystems. The oceans not only harbour large predators such as sharks. Also in the realm of microorganisms, some species feed on other living things. Collar flagellates, called in the jargon Choanoflagellaten, belong to these unicellular robbers. They are widespread in the sea and eat bacteria and small algae. Choanoflagellates are considered to be the closest living unicellular animal relatives and may become multicellular. For this reason, they are intensively researched to understand how multicellular organisms - including humans - have emerged. Under the direction of Professor Alexandra Z. Worden (GEOMAR / Monterey Bay Aquarium Research Institute, MBARI, USA), a team of scientists has now gained initial insights into the interaction of choanoflagellates and viruses. In a multi-year effort, the team succeeded in detecting the genome of a giant virus in the unicellular predators. The genome of the viruses had a size and a gene number comparable to the smaller bacteria. Even more surprising, however, were the many functions that the genome encodes. The study has now been published in the international journal Proceedings of the National Academy of Sciences USA. For the study, the scientists used high-tech instruments at sea time and again to record all predatory protozoa in the water using a laser-based visualization system. Then they separated these cells individually from other microbes. "Each individual wild-type predator cell was subsequently sequenced. A sample from the Pacific Ocean was dominated by an uncultured species of choanoflagellate, "explains Professor Worden. In these cells Dr. David Needham, first author of the study, the genome sequence of a giant virus. He was able to show that the virus encodes genes for microbial rhodopsin proteins and associated pigments. This composition of genes has never been proven in viruses. Other types of rhodopsin proteins are responsible for the perception of light as pigments in the eyes of many animals. In parallel with genome studies, evolutionary biology, and the spread of the virus, teams at the University of Tokyo, the RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, and other Japanese institutions analyzed the crystal structure of the protein and showed that it functions as a light-driven proton pump. "The work proves that the choanoflagellates, which otherwise feed predatorically on other organisms, also use sunlight as an energy source if they are infected with the virus," emphasizes Professor Worden. The researchers also expanded their knowledge of the distribution of these genes in giant viruses in the oceans - and showed that the rhodopsin proteins in eukaryotic cells probably have many specialized roles. Not yet clarified is the exact role of the virus in the host cell. "Is it for the energy transfer? Or a new light sensor that may promote motility or other behaviours?", Professor Worden sums up these important questions. More Information: https://www.geomar.de.

Preparing to collect water samples during dusk, photo: © Alexandra Z. Worden

บทความนี้ได้รับการแปลโดยอัตโนมัติและอาจมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย โปรดอ้างอิงจากฉบับภาษาอังกฤษต้นฉบับหากมีข้อสงสัย

เพิ่มเติม

SSI
Dive Around the World Is Back: The Essential Ocean Podcast

ดำน้ำรอบโลกกลับมาแล้ว: รายการพอดแคสต์มหาสมุทรที่คุณไม่ควรพลาด

พอดแคสต์ The Dive Around the World กลับมาอีกครั้งพร้อมผู้ดำเนินรายการใหม่ ตอนใหม่ และเรื่องราวจากท้องทะเลที่จะสร้างแรงบันดาลใจให้กับนักดำน้ำและผู้ที่รักในน้ำทั่วโลก

วันนี้
Mares
Planning a Dive Family Trip? These Luxury Resorts Make It Easy

วางแผนทริปดำน้ำกับครอบครัวอยู่หรือเปล่า? รีสอร์ทหรูเหล่านี้ทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น

ค้นพบรีสอร์ทหรูที่ดีที่สุดสำหรับการเดินทางดำน้ำของครอบครัวคุณ พร้อมศูนย์ฝึกอบรม SSI, แนวปะการังที่สงบ, โปรแกรมสำหรับเยาวชน และการดำน้ำระดับโลก

3 วันที่ผ่านมา
SSI Launches the New Advanced Open Water Diver Program

SSI เปิดตัวโปรแกรมนักดำน้ำขั้นสูงแบบเปิดใหม่

ก้าวไปอีกขั้นในการเดินทางดำน้ำของคุณด้วยโปรแกรม SSI Advanced Open Water Diver ใหม่ พร้อมการฝึกดำน้ำลึกและการนำทาง

6 วันที่ผ่านมา
SSI
Dive Rescue Skills Every Diver Should Know (and How to Keep Them Sharp)

ทักษะการช่วยเหลือใต้น้ำที่นักดำน้ำทุกคนควรรู้ (และวิธีรักษาให้พร้อมใช้งาน)

เรียนรู้ทักษะการช่วยเหลือการดำน้ำที่จำเป็นที่นักดำน้ำทุกคนควรรู้—ตั้งแต่การรับรู้ความเครียดไปจนถึงการช่วยเหลือบนผิวน้ำ—และวิธีที่จะรักษาทักษะความปลอดภัยเหล่านี้ให้คมชัดอยู่เสมอ

11 วันที่ผ่านมา
The Coral Planters
New Partnership for 2026: The Coral Planters x Blue Oceans x SSI

ความร่วมมือใหม่สำหรับปี 2026: The Coral Planters x Blue Oceans x SSI

: ความร่วมมือใหม่ในปี 2026 ระหว่าง SSI, Blue Oceans และ The Coral Planters จะให้ทุนสนับสนุนการปลูกปะการัง การติดตามผล และการฟื้นฟูแนวปะการังโดยชุมชน

14 วันที่ผ่านมา