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

Bài viết này được dịch tự động và có thể chứa một số lỗi nhỏ; vui lòng tham khảo bản gốc tiếng Anh nếu có thắc mắc.

Xem thêm

zoggs
Swimming Gear Guide 2026: What Is Worth Buying?
AI KB

Hướng dẫn về thiết bị bơi lội 2026: Nên mua những gì?

Khám phá những thiết bị bơi lội đáng mua trong năm 2026, từ kính bơi và bộ đồ lặn đến các dụng cụ hỗ trợ đào tạo. Tìm hiểu những gì bạn cần và những phụ kiện nào có thể bỏ qua.

Best Freediving Destinations: 10 Stunning Reef Locations
AI KB

Những điểm đến lặn tự do tốt nhất: 10 địa điểm rạn san hô tuyệt đẹp

Khám phá 10 điểm đến lặn tự do tuyệt vời nhất, từ Raja Ampat đến Dominica, với những rạn san hô tuyệt đẹp, đời sống biển phong phú cùng những lời khuyên hữu ích cho chuyến đi tiếp theo của bạn.

ssi_wei_shang
Mermaid Tails for Adults: Find Your Perfect Tail
AI KB

Đuôi cá cho người lớn: Tìm đuôi cá hoàn hảo cho bạn

Khám phá các mẫu đuôi nàng tiên cá dành cho người lớn, từ chất liệu vải đến silicone. So sánh kiểu dáng, độ thoải mái, độ an toàn và giá cả để tìm ra chiếc đuôi hoàn hảo cho bơi lội và các hoạt động khác.

Scuba Diving Professional Conduct: Redefining Dive Culture Through Consent and Boundaries
AI KB

Đạo đức chuyên gia trong lặn bình khí: Định hình lại văn hóa lặn thông qua sự đồng thuận và ranh giới

Tìm hiểu về đạo đức nghề nghiệp trong lặn bình khí và cách SSI thúc đẩy sự đồng thuận, ranh giới cá nhân, Chuẩn mực đạo đức và sự tôn trọng trong suốt quá trình đào tạo lặn.

iStock-danilovi
Best Scuba Diving in Europe with Kids: 10 Great Spots
AI KB

Những điểm lặn bình khí tuyệt vời nhất ở châu Âu dành cho gia đình có trẻ em: 10 địa điểm lý tưởng

Khám phá những địa điểm lặn bình khí tuyệt vời nhất ở châu Âu dành cho gia đình có trẻ em, từ Malta đến Hồ Annecy, với các địa điểm lặn thân thiện với người mới bắt đầu và những lời khuyên hữu ích cho kỳ nghỉ.