Вирусы. Их свойства и их влияние на состояние и свойства гидросферы

Кроме того, количество фагов внутри клеток планктонных микроорганизмов и продукция планктонныхвирусов были значительно выше, чем у эпифитных микроорганизмов и вирусов. Вирусы в донных осадках водоемов. Численность вирусов в донных осадках пресноводных экосистем колеблется от 0.6 до 203.

3 x 108 частиц/г сухого вещества. Отношение вирус/бактерия изменяется от 0.6 до 65.0, в среднем — 9.

6. Количество вириобентоса в 1 см³ в поверхностном слое осадков превышает численность вириопланктона в 1 мл в столбе воды в 10−1000 раз [1]. Сведения о вирусной инфекции, продукции и вирусиндуцированной смертности бактерий в донных осадках пресных водоемов малочисленны и противоречивы. Исследования вирусной инфекции прокариот в пресноводных донных осадках с помощью просвечивающей электронной микроскопии выявили очень низкую численность видимых инфицированных клеток бактерий. В поверхностном слое донных отложений только одна из 4269 бактерий содержала в клетке зрелые фаги. В донных осадках мелководных африканских озер не было обнаружено видимых инфицированных клеток бактерий. Обнаруженное в пресноводных донных осадках явление, когда при очень высокой численности вириобентоса наблюдается очень низкая зараженность бактерий вирусами, получило название «инфекционный парадокс». Объяснения данного явления главным образом связаны со сложной пространственной структурой среды обитания бентосных бактерий, где микроорганизмы связаны с поверхностями. Прежде всего, экзополимерная матрица, в которой находятся бактерии, может обеспечивать физическую защиту от встречи с вирусами, если последние не имеют энзимов, способных разрушать экзополимерную биопленку. Вирусы могут адсорбироваться к минеральным или органическим частицам и в таком состоянии становятся неактивными.

Рецепторы вирусов для присоединения к поверхности клеток хозяев могут блокироваться компонентами экзополимерной матрицы или бактериальных агрегатов. Протеазы, находящиеся внутри биопленок, могут катализировать разрушение белковых капсид вирусов. В литературе приводится еще целый ряд возможных причин, объясняющих «инфекционный парадокс» в пресноводных осадках, но точный механизм, ответственный за очень низкую вирусную инфекцию у гетеротрофных бактерий в бентосных микробных сообществах, пока неизвестен [1−4]. В то же время другие ученые, используя метод разведения и применяя цианид калия, определили в донных пресноводных осадках достаточно высокие величины продукции вирусов (до 8.6−24.7 · 107 вирусов/(г x ч)) и вирусиндуцированную смертность бактерий (до 5.8−18.4%). Однако полученные данные свидетельствуют, что гибель бентосных прокариот, связанная с вирусным лизисом, в среднем в 3 и 5 раз ниже, чем в морских глубоководных и прибрежных осадках соответственно. Таким образом, с одной стороны, численность и продукция вирусов предполагает преобладание в донных осадках литического вирусного жизненного цикла, а с другой — количество видимых инфицированных клеток бентосных бактерий ничтожно мало.

Заключение

.

Автохтонные вирусы водных экосистем, входящие в состав планктона (виропланктон), эпифитона (вироэпифитон) и бентоса (виробентос), — важные и наиболее многочисленные компоненты водных микробных сообществ. Они играют значительную роль в регулировании численности и видового многообразия гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов. В результате лизиса вирусами клеток гетеротрофных бактерий, цианобактерий, эукариотных водорослей существенная часть продукции бактерио-планктона и первичной продукции фитопланктона не поступает на более высокие трофические уровни, а продукты вирусного лизиса увеличивают запасы растворимого и нерастворимого органического вещества, т. е. удерживаются внутри микробных сообществ. Таким образом, вирусы поддерживают своих же хозяев, обеспечивая их органическим углеродом и минеральными веществами. Вирусные частицы вовлекаются в трофические сети водоемов при их непосредственном потреблении простейшими или в составе клеток-хозяев.Вирусы имеют огромное значение в поддержании разнообразия водных микроорганизмов. Одним из механизмов сохранения струкется селективный лизис вирусами наиболеемногочисленных и активно размножающихся видов бактерий. Данный процесс, названный «убийство популяций-победителей"(«killingthewinner»), не позволяет тем илииным бактериям в конкурентной видовойборьбе получать количественное преимущество.

Вирусы играют основную роль в переносе (вирусных и хозяйских) генов междувидами. Выдвинута гипотеза, что вирусныегены и вирусная активность генерируют генетическую изменчивость прокариотныхмикроорганизмов и служат движущей силой в экологическом функционированиии эволюционном развитии.

Список литературы

Белоусова Р., Ярыгина Е., Третьякова И., Калмыкова М, Рогожин В. Вирусология и биотехнология. Учебник. — М.: Лань, 2016. -.

228 с. Руководство по вирусологии. Вирусы и вирусные инфекции человека и животных / под ред. Д. Львова. -.

М.: Медицинское информационное агентство, 2013. — 1200 с. Микробиология, вирусология. Руководство к практическим занятиям / под ред. В.

Зверева, М. Бойченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. — 360 с. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. В 2 томах / под ред. В.

Зверева, М. Бойченко. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. — 480 с.