Бактерии Alteromonas усиливают гибель водоросли Gephyrocapsa huxleyi от вируса в лабораторных культурах

Исследователи сообщили в Nature, что бактерии заметно усиливают вызванную вирусом гибель кокколитофориды Gephyrocapsa huxleyi (ранее Emiliania huxleyi). Работа выполнена на синтетическом сообществе из водоросли, бактерий и вирусов, выделенных во время цветения. Авторы наблюдали эффект и у трёх других широко распространённых микроводорослей doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Отправная точка — расхождение: цветения схлопываются синхронно, но вирусом активно заражено менее 30% клеток водорослей в момент распада. Это указывало на то, что вместе с вирусом действуют другие причины гибели doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Опыты с антибиотиками в ксенных культурах

Авторы использовали ксенный штамм G. huxleyi, выделенный из цветения в мезокосме близ Бергена (Норвегия). Без вирусного заражения культуры с антибиотиками росли лучше — до 1,2 раза; авторы трактуют это как конкурентные отношения водоросли и сопутствующих бактерий doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Заражение вирусом Emiliania huxleyi (EhV) вызывало спад популяции с первого дня. Когда антибиотики снижали численность микробиома водоросли, смертность падала до 19 раз по сравнению с необработанными зараженными культурами (P < 0,05 со второго дня) doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

В зараженных вирусом культурах бактерии достигали численности в 1,5 раза выше, чем в незараженных, начиная с четвёртого дня. Продукция вируса в обработанных и необработанных культурах различалась в дни выхода вируса, но итоговая численность вирусов выравнивалась doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Другие водоросли и роль Alteromonas

Антибиотики ослабляли вызванную вирусом гибель также у Phaeocystis globosa, Micromonas commoda и Ostreococcus tauri. Исключение — O. tauri при заражении специализированным вирусом: там антибиотики смертность не снижали; авторы допускают причиной быстрое восстановление устойчивой популяции doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Команда ввела две метрики: индекс синергии, отражающий силу вирусно-бактериального взаимодействия, и индекс выгоды, отражающий изменение приспособленности бактерий. У бактерий Alteromonas оба показателя стабильно высоки, и их определили как движущую силу совместного заражения doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

По данным авторов, Alteromonas проявляли сильный хемотаксис к экстрактам зараженных клеток, накапливались в агрегатах, образовавшихся при распаде цветения, и росли в численности при коллапсе океанического цветения doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы описывают вирусно-бактериальный синергизм как ранее не признанную причину гибели, определяющую завершение цветений. Они связывают его с балансом между вирусным шунтом, перерабатывающим углерод в поверхностном океане, и вирусным челноком, который выносит углерод через оседающие агрегаты doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.