清澈的海水中也有病毒吗

清澈的海水看上去洁净而无杂质，其实，和陆地上一样，海洋中也有病毒，而且这些病毒绝大多数都漂浮在海水中，它们就是数量惊人的浮游病毒。浮游病毒主要是指一些侵染细菌的噬菌体、侵染原核藻类的噬藻体和侵染真核藻类的真核藻类病毒等。直到20世纪90年代，浮游病毒在海洋生态系统中的作用和地位才逐渐被人们所认识。海水中浮游病毒粒子的代谢十分活跃，数量十分巨大，那么我们不禁要问，这样一来海洋中的微型生物不就被病毒“吃”干净了吗？

其实不然，虽然生活在大海中，但浮游病毒和它们的宿主——细菌以及真核藻类并没有很强的自主运动的能力，都是一些“随波逐流”的小家伙，因此海洋中病毒对它们的宿主的作用是随机发生的。而且，海洋中的病毒是比较“挑食”的，它们不是遇到任何细胞都会感染的。就像陆地上感染植物的病毒不一定会使人类致病，感染一种鸟类的病毒不一定会感染另一种动物一样，海洋中的病毒也都有它们特定的宿主，比如原核蓝藻的病毒就不会感染真核藻类。

病毒是否可以感染宿主细胞，是和宿主细胞的表面是否有这种病毒的特异性受体有关。一般我们将病毒与宿主细胞表面特异受体的结合称为吸附。病毒的表面有吸附蛋白（如T-偶数噬菌体的吸附蛋白是其尾丝蛋白），而宿主细胞的表面有细胞表面受体（大多数细胞表面受体为细菌等细胞壁上的磷壁酸分子、脂多糖分子以及糖蛋白复合物），病毒与宿主细胞的吸附过程实际上就是吸附蛋白和细胞表面受体的结合过程。每类吸附蛋白的构象不尽相同，每类细胞的细胞表面受体的构象也不一样。就像不同的钥匙有着它所对应的锁一样，病毒只有遇到了“对眼”的细胞表面受体，才会和它的宿主细胞发生吸附。细胞表面受体有严格的种系特异性，因而各种病毒具有严格的宿主范围。所以尽管海水中病毒泛滥，但各种微型生物照样生机勃勃。（咸淑慧）

噬菌体

扫描电子显微镜拍摄的噬菌体图像

透射电子显微镜拍摄的噬菌体侵染细胞图

【微博士】杀死胜利者

因为海洋病毒和它们的宿主细胞都是随机发生接触的，因此病毒的感染依赖于一定的宿主密度。也就是说，当某个宿主种群数量太少的时候，浮游病毒就很难接触到它们；而当宿主数量比较多的时候，感染就相对容易些。科学家把这个现象叫作“杀死胜利者”。当一个宿主种群成为优势种群时，就很容易被易感病毒找到，并在随后的过程中被大量裂解，直到变得不再是优势种群。而当另一个种群成为优势种群时，同样的故事也会再次上演。病毒的这个“杀死胜利者”游戏，对调节群落结构和海洋生态多样性有着非常积极的作用。例如，当赤潮发生的时候，由于有害藻类的数量大量增加，其病毒也相应地大量繁殖并裂解宿主藻类细胞，这大大有利于赤潮的消失。