根据加州大学戴维斯分校9月28日发表在《自然生态与进化》杂志上的一项研究,土壤中的病毒对细菌的破坏性可能并不像人们曾经认为的那样大,相反,它们可以像割草机一样,清除老细胞,为新细胞的生长提供空间。

病毒是如何影响包括细菌在内的生态系统的,这是一个具有挑战性的问题,因为它们很复杂,而且会随着时间和空间的变化而变化。但地中海生态系统的首次年度降雨,比如加福尼亚的生态系统,提供了一种重置,引发了可以观察到的活动。

科学家们从加州的四个草原上提取了土壤,带回实验室,并通过浇灌干燥的样品来模拟降水,这些样品生长着微生物和病毒。他们追踪了10天的变化。

该论文的通讯作者、加州大学戴维斯分校植物病理学副教授乔安妮·b·爱默生说:“病毒在土壤中确实大量存在,但我们不知道它们是否起到了什么作用。”“这种程度的极端动态从未被观察到。”

研究人员发现,病毒组成多种多样,变化如此之大,以至于在实验结束时,只有15%的病毒类型与实验开始时相同。当涉及到细菌时,周转率要低得多。这些病毒捕食主要类型的细菌,但并没有杀死它们。

“病毒群落在短时间内的变化要比来自相同样本的细菌群落大得多,”爱默生说。“随着时间的推移,我们看到病毒社区组成发生了巨大的变化,我们称之为营业额。”

病毒影响细菌群落的组成,这可能导致生态系统功能的差异,因为细菌影响土壤中的碳和养分循环。

“细菌可以影响植物健康,生态系统动态,各种各样的事情,”爱默生说。

这一发现表明,病毒的行为与人们曾经认为的不同,这一知识可能会让人们更好地了解细菌的土壤动力学。

埃默森说:“病毒不会完全消灭一切,也许它们会进行温和的剔除。”

该研究还发现,尽管病毒的成分不同,来自不同的地方,但它们在四个草原上的表现相似。这表明病毒模式是相似的,尽管它们具有特定的特征。

“随着时间的推移,病毒的变化比细菌的变化要大得多,这表明我们可能一直在错误地测量细菌,”爱默生说。

该论文的第一作者是Christian Santos-Medellín,他曾是加州大学戴维斯分校的博士后研究员,现在在Corteva Agriscience工作。来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室、加州大学伯克利分校和加州大学默塞德分校的研究人员参与了这项研究。

这项研究得到了美国能源部的资助。