Antagonistické a synergistické vztahy působení prvoků a virů na složení přírodního bakterioplanktonu

Pohlcování bakterií prvoky a lyze bakterií specifickými viry - takzvanými bakteriofágy, jsou dva nejdůležitější faktory určující početnost a druhové složení bakterií v přírodních vodních ekosystémech. Tím, že prvoci i viry napadají stejný zdroj potravy, tj. bakterie, můžeme mezi nimi logicky předpokládat antagonistické vztahy. Náš výzkum však přinesl překvapivá zjištění. Specifický výběr některých druhů nebo skupin bakterií pohlcovaných prvoky navodil velké posuny ve složení společenstev bakterií, kde posléze převážilo pouze několik druhů bakterií, buď rychle rostoucích, nebo vláknitých. Protože každý typ bakteriofága může napadnout pouze určitou, geneticky velmi úzkou skupinu bakterií, posuny vyvolané prvoky vlastně významně stimulují specifické skupiny virů. Nejedná se tedy pouze o antagonistický vztah, ale naopak o velmi specifický typ stimulace virové lyze. Tuto hypotézu jsme testovali pomocí terénních pokusů na Římovské přehradě. Zde jsme prokázali synergické působení predace prvoků a virové lyze na složení přirozeného bakterioplanktonu. Spolupůsobení obou faktorů způsobilo rychlý nárůst vláknitých bakterií rodu Flectobacillus, které byly odolné jak vůči predaci prvoků tak i virové lyzi. Naopak některé skupiny bakterií (citlivé na virovou lyzi) byly v experimentálním systému potlačeny a tak prakticky vypadly ze soutěže o substrát, což ještě urychlilo růst vláknitých bakterií rodu Flectobacillus.

Šimek, K., Horňák, K., Jezbera, J., Mašín, M., Nedoma, J., Gasol, J. M. Schauer. M.: Influence of top-down and bottom-up manipulations on the R-BT065 subcluster of b-proteobacteria, an abundant group in bacterioplankton of a freshwater reservoir. Appl. Environ. Microbiol. 71: 2381-2390 (2005)

Jezbera, J., Horňák, K., Šimek, K.: Food selection by bacterivorous protists: insight from the analysis of the food vacuole content by means of Fluorescence In Situ Hybridization. FEMS Microbiol. Ecol. 52: 351-363 (2005)

Horňák, K., Mašín, M., Jezbera, J., Bettarel, Y., Nedoma, J., Sime-Ngando, T., Šimek, K.: Effects of decreased resource availability, protozoan grazing and viral impact on a structure of bacterioplankton assemblage in a canyon-shaped reservoir. FEMS Microb. Ecol. 52: 315-327. (2005)

Jezbera, J., Horňák, K., Šimek K.: Prey selectivity of bacterivorous protists in different size fractions of reservoir water amended with nutrients. Environ. Microbiol. 8: 1330-1339 (2006)

Šimek K., Hornák K., Jezbera J., Nedoma, J., Vrba, J., Straškrábová, V., Macek, M., Dolan, J. R., Hahn M.W.: Maximum growth rates and possible life strategies of different bacterioplankton groups in relation to phosphorus availability in a freshwater reservoir. Environ. Microbiol. 8: 1613–1624 (2006)

Horňák, K., Jezbera, J., Nedoma, J., Gasol, J.M., Šimek, K.: Bacterial leucine incorporation under different levels of resource availability and bacterivory in a freshwater reservoir. Aquat. Microb. Ecol. 45: 277-289 (2006)

Weinbauer, M.G., Horňák K., Jezbera J., Nedoma, J., Dolan, J.R., Šimek K.: Synergistic and antagonistic effects of viral lysis and protistan grazing on bacterial biomass, production and diversity. Environmental Microbiology, 9 (3): 777-788. (2007)

Šimek K., Weinbauer, M.G., Horňák, K., Jezbera J., Nedoma, J., Dolan J.R. Grazer and virus-induced mortality of bacterioplankton accelerates development of Flectobacillus populations in a freshwater community. Environmental Microbiology, 9 (3): 789-800. (2007)