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

Shutterstock-Stas-Moroz
Conservation Success Stories: 10 Inspiring Comebacks
AI KB

Câu chuyện thành công về bảo tồn: 10 câu chuyện trở lại đầy cảm hứng

Khám phá 10 câu chuyện thành công về bảo tồn, minh họa cách các CORAL REEF, động vật hoang dã, vùng đất ngập nước và cộng đồng có thể phục hồi thông qua các hoạt động bảo vệ và phục hồi.

Hôm nay
Apeks
Scuba Diving Near Me: Find Local Dive Spots and Centers
AI KB

Lặn bình khí gần tôi: Tìm các DIVE SPOT và trung tâm lặn địa phương

Tìm kiếm “Lặn bình khí gần tôi” để khám phá các trung tâm lặn địa phương, hồ nước, mỏ đá, điểm lặn ven biển, mẹo theo mùa và các khóa đào tạo SSI gần nơi bạn ở.

2 ngày trước
Shutterstock-Dudarev-Mikhail
Freediving Without Fins: Technique, Training and Records
AI KB

Lặn tự do Không chân vịt (No-Fins Freediving): Kỹ thuật, Huấn luyện và Kỷ lục

Khám phá lặn tự do Không chân vịt, cách thức hoạt động của phương pháp Constant Weight No Fins (CNF), cùng các kỹ thuật, chương trình huấn luyện, kỷ lục, lợi ích và các quy tắc an toàn đằng sau CNF.

4 ngày trước
predragvuckovic
10 Best Snorkeling Spots in the World for 2026
AI KB

10 Điểm bơi lặn ống thở tốt nhất thế giới năm 2026

Khám phá 10 điểm bơi lặn ống thở tốt nhất thế giới năm 2026, từ Maldives đến Palau, cùng với thông tin về động vật biển, mùa vụ và các mẹo du lịch có trách nhiệm.

6 ngày trước
AdobeStock-Dudarev-Mikhail
Scuba Diving in Bali: The Ultimate Guide to Diving in Paradise
AI KB

Lặn bình khí ở Bali: Hướng dẫn toàn diện về lặn tại thiên đường

Lên kế hoạch lặn bình khí tại Bali với 5 khu vực hàng đầu, đời sống biển, điều kiện theo mùa, các khóa học SSI và những mẹo du lịch thiết thực cho chuyến đi lặn bình khí tại Bali của bạn.

8 ngày trước