ИГУ - «Известия Иркутского государственного университета»

«Известия Иркутского государственного университета»

Журнал ИГУ

Список выпусков > Серия «Науки о Земле» №1, 2009

О новом трофическом звене в водных экосистемах

Автор(ы)
В. В. Дрюккер (drucker@lin.irk.ru), Н. В. Дутова

Аннотация

20 лет назад была установлена высокая численность вирусов в морях и океанах, достигающая величин до 108 мл-1. Вирусы морских микроорганизмов – автохтонные вирусы, входящие в состав и планктона и бентоса, оказались самыми многочисленными компонентами водных сообществ. Установлено, что они играют ключевую роль в контроле численности и видового многообразия своих хозяев и вызывают 20 % ежедневную гибель гетеротрофных бактерий и 3–5 % гибель фитопланктонных клеток. Эти новые знания о роли вирусов в циркуляции органического углерода в Мировом океане перевернули сложившиеся ранее представления о структуре и функционировании «микробной пищевой петли» в водных экосистемах.

Ключевые слова
водные вирусы, бактериофаги, численность и соотношение бактерии/вирусы, морфология фагов, «микробная пищевая петля»

УДК
578. 81 (282. 256. 341)

Литература

1. Дрюккер В. В. Фаги озера Байкал / В. В. Дрюккер, Н. В. Дутова // Микро-организмы в экосистемах озер, рек и водохранилищ : материалы науч. конф. (Ир-кутск, 8–13 сент. 2003 г.). – Иркутск, 2003. – С. 35–36.

2. Дрюккер В. В. Изучение морфологического разнообразия бактериофагов озера Байкал / В. В. Дрюккер, Н. В. Дутова // Докл. РАН. Сер. биол. – 2006. – Т. 410, № 6. – С. 847–849.

3. Копылов А. И. Вирусы в планктоне Рыбинского водохранилища / А. И. Копылов, Д. Б. Косолапов, Е. А. Заботкина // Микробиология. – 2007. – Т. 76, № 6. – С. 1–9.

4. Копылов А. И. Распределение вирусов и их влияние на бактериопланктон в эвтрофном и мезотрофном водохранилищах / А. И. Копылов, Д. Б. Косолапов, Е. А. Заботина // Биология внутренних вод. – 2008. –№ 1. – С. 49–57.

5. Вирусы в планктоне Ладожского озера / А. К. Сироткин [и др.] // Докл. РАН. сер. биол. – 2001. – Т. 378, № 3. – С. 427–429.

6. High abundance of viruses found in aquatic environments / O. Bergh [et al.] // Nature. – 1989. – Vol. 340, N 6233. – P. 467–468.

7. Viruses, bacterioplankton and phytoplankton in the southeastern Gulf of Mex-ico: Distribution and contribution to oceanic DNA pools / J. Boehme [et al.] // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – Vol. 97, N 1. – P. 1–10.

8. Borsheim K. Enumeration and biomass estimation of planktonic bacteria and viruses by transmission electron microscopy / K. Borsheim, G. Bratbak, M. Heldal // Appl. And Environ Microbiol. – 1990. – Vol. 56, N 2. – P. 352–356.

9. Bratbak G. Viral mortality of the marine alga Emiliania huxleyi (Haptophyceacea) and termination of algae blooms / G. Bratbak, J. Egge, M. Heldal // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – Vol. 93, N 1–2. – P. 39–48.

10. Viruses as partners in spring bloom microbial trophodynamics / G. Bratbak [et al.] // Appl. Environ. Microbiol. – 1990. – Vol. 56, N 5. – P. 1400–1405.

11. Incorporation of viruses into the budget of microbial C-transfer. A first ap-proach / G. Bratbak [et al.] // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1992. – Vol. 83, N 2–3. – P. 273–280.

12. Bratbak G. Viral control of Emiliania huxleyi blooms? / G. Bratbak, W. Wil-son, M. Heldal // J. Mar. Syst. – 1996. –Vol. 9, N 1–2. – P. 75–81.

13. Brussard C. P. Role of viruses in controlling phytoplankton blooms // Ecology of marine viruses (Banyuls-sur-mer, 19–22 March 2003). – Monaco, 2003. – P. 67–73. – (CIESM Workshop Monographs N 21).

14. Virus-like particles in summer bloom of Emiliania huxleyi in the North Sea / C. Brussard [et al.] // Aqua. Microb. Ecol. – 1996. – Vol. 10, N 2. – P. 105–113.

15. Spatial distribution of viruses, bacteria and chlorophyll a in neritic oceanic and estuarine environments / W. Cochlan [et al.] // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – Vol. 92, N 1–2. – P. 77–87.

16. Danovaro R. Impact of pollution on marine viruses, bentic viral production and lysogeny // Ecology of marine viruses (Banyuls-sur-mer, 19–22 March 2003). – Monaco, 2003. – P. 45–46. – (CIESM Workshop Monographs N 21).

17. Fuhrman J. A. Bacteriophage roles in marine food webs // Proc. 8th Congr. Immunol. (Budapest, 1992). – Budapest, 1992. – P. 33.

18. Gonzales J. M. Grazing by marine nanoflagellates on viruses and virus-size particles: ingestion and digestion / J. M. Gonzales, C. A. Suttle // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – Vol. 94, N 1. – P. 1–10.

19. Distribution of viruses and their potencial effect on bacterioplankton in an oligotrophic marine system / N. Guixa-Boixareu [et al.] // Aqua. Microb. Ecol. – 1999. – Vol. 19, N 3. – P. 205–213.

20. Hara S. Abundance of bacterial phage in the ocean / S. Hara, J. Koike // Abstr. 5th Int. Symp. Microb. Ecol. (Kyoto, August 27 – September 1, 1989). – Kyoto, 1990. – P. 161.

21. Effects of concentrated viral communities on photosynthesis and community composition of cooccuring bentic microalgae and phytoplankton / I. Hewson [et al.] // Aqua. Microb. Ecol. – 2001. – Vol. 25, N 1. – P. 1–10.

22. Hobbie J. H. Use of Nucleopor filters for counting bacteria by fluorescence microscopy / J. H. Hobbie, R. R. Daley, S. Tasper // Appl. and Environ. Microbiol. – 1977. – Vol. 33, N 9. – P. 1225–1228.

23. Holmes R. Who rules the waves? // New Sci. – 1996. – Vol. 152, N 2054 Suppl. – P. 8–9.

24. Lammers W. T. Stimulation of bacterial cytokinesis by bacteriophage preda-tion // Sediment water interaction / eds. B. T. Hart, P. G. Sly. – 1992. – Vol. 235–236. – P. 261–265.

25. Middelboe M. Effects of viruses on nutrient tumover and growth efficiency of non infected marine bacterioplankton / M. Middelboe, N. O. Jorgensen, N. Kroer // Appl. Environ. Microbiol. – 1996. – Vol. 62, N 6. – P. 1991–1997.

26. Murray A. G. Marine viral ecology. Incomparation of bacteriophage into the microbial planktonic food web paradigm / A. G. Murray, P. M. Eldridge // J. Plankton Res. – 1994. – Vol. 16, N 6. – P. 627–641.

27. Virus-like particles in apohlorotic flagellate in Niroshima Bay, Japan / K. Na-gasaki [et al.] // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1993. – Vol. 96, N 3. – P. 307–310.

28. O´Carrol K. Viruses in natural waters // Mar. Pollut. Bull. – 1989. – Vol. 20, N 10. – P. 483.

29. Paul J. H. Concentration of viruses and dissolved DNA from aquatic envi-ronments by vortex flow filtration / J. H. Paul, S. C. Jiang, J. B. Ros // Appl. Environ. Microbiol. – 1991. – Vol. 57, N 8. – P. 2197–2204.

30. Peduzzi P. Effect of concentration the virus-rich 2–200 nm size fraction of seawater on the formation of algae flocs (marine snow) / P. Peduzzi, M. G. Weinbauer // Limnol. Oceanogr. – 1993. – Vol. 38, N 7. – P. 1562–1565.

31. Pesan B. F. Signification of the virus-rich 2–200 nm size fraction of seawater for heterotrophic flagellates: 1. Impact on growth / B. F. Pesan, M. G. Weinbauer, P. Peduzzi // Mar. Ecol. – 1994. – Vol. 15, N 3–4. – P. 281–290.

32. Proctor L. M. Bacteriophage infected bacteria in the sea / L. M. Proctor, J. A. Fuhrman // Abstr. 5th Int. Symp. Microb. Ecol. (Kyoto, August 27 – September 1, 1989). – Kyoto, 1990. – P. 161.

33. Proctor L. M. Viral mortality of marine bacteria and cyanobacteria / L. M. Proctor, J. A. Fuhrman // Nature. – 1990. – Vol. 343, N 6253. – P. 60–62.

34. Proctor L. M. Roles of viral infection in organic particles flux / L. M. Proctor, J. A. Fuhrman // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1991. – Vol. 69, N 1–2. – P. 133–142.

35. Stockner J. G. Leaky filters: a warning to aquatic ecologists / J. G. Stockner, M. E. Klut, W. P. Cochlan // Can. J. Fish. and Aquat. Sci. – 1990. – Vol. 47, N 1. – P. 16–23.

36. Suttle C. A. Inhibition of photosynthesis in phytoplankton by the submicron size fraction concentrated from sea water // Mar. Ecol. Progr. Ser. – 1992. – Vol. 87, N 1–2. – P. 105–112.

37. Suttle C. A. Viruses as biological control agents for blooms of marine phytop-lankton // Proceedings of the brown tide summit / ed. A. Mcerloy, Brown Tide Summit (NY (USA), 20–21 Oct., 1995). – N. Y., 1996. – P. 71–76.

38. Suzuki M. DAPI direct counting underestimation bacterial abundance and av-erage cell size compared to AO direct counting / M. Suzuki, E. B. Sherr, B. F. Sherr // Limnol. and Oceanogr. – 1993. – Vol. 38, N 7. – P. 1366–1370.

39. Waterbury J. B. Viruses of marine bacteria // Oceanus. – 1992. – Vol. 35, N 3. – P. 107–108.

40. Weinbauer M. G. Ecology of prokaryotic viruses // FEMS Microbiology Re-views. – 2004. – N 28. – P. 127–181.

41. Wilhelm S. W. Viruses and nutrient cycles in the sea / S. W. Wilhelm, C. A. Suttle // Bioscience. – 1999. – N 49. – P. 781–788.

42. Wommack K. E. Virioplankton: Viruses in aquatic ecosystems / K. E. Wom-mack, R. R. Colwell // Microbiol. and Molec. Biol. Reviews. – 2000. – Vol. 64, N 1. – P. 69–114.

43. Wommack K. E. Virioplankton and the biological paradigms of the sea // Ecology of marine viruses (Banyuls-sur-mer, 19–22 March, 2003). – Monaco, 2003. – P. 21–25. – (CIESM Workshop Monographs N 21).