Cyanophagen
Cyanophaga
Cyanophagen sind eine diverse Gruppe von Viren, die Cyanobakterien als Wirte nutzen und in marinen sowie limnischen Ökosystemen weit verbreitet sind. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle von Cyanobakterien-Populationen und beeinflussen dadurch maßgeblich die Primärproduktion in Gewässern. Durch die Lyse ihrer Wirte setzen sie organische Materie frei, die über den sogenannten viralen Shunt wieder in das mikrobielle Nahrungsnetz gelangt. Taxonomisch werden sie primär den Familien Myoviridae, Siphoviridae und Podoviridae innerhalb der Ordnung Caudovirales zugeordnet.
Details
Erkennungsmerkmale
Mikroskopisch kleine Partikel (Virionen) mit ikosaedrischen Kapsiden (30–100 nm) und oft einem proteinbasierten Schwanzapparat; Nachweis erfolgt über Plaque-Assays oder Metagenomik.
Sozialverhalten
Kein soziales Verhalten; agieren als obligate intrazelluläre Parasiten, die auf den Kontakt mit Wirtszellen angewiesen sind.
Ernährung
Cyanophagen ernähren sich nicht aktiv, sondern parasitieren Cyanobakterien (z. B. Prochlorococcus, Synechococcus), indem sie deren Zellmaschinerie zur Replikation nutzen.
Jagdstrategie
Passives Treiben in der Wassersäule und Adsorption an spezifische Oberflächenrezeptoren der Wirtszellen durch Brownsche Molekularbewegung.
Überwinterung
Überdauerung als freie Virionen in der Wassersäule oder im Sediment, oft in einem Zustand reduzierter Infektiosität bei niedrigen Temperaturen.
Ökologie
Ökologische Rolle
Regulierung von Algenblüten, Förderung der bakteriellen Diversität und essenzieller Bestandteil des globalen Kohlenstoff- und Nährstoffkreislaufs.
Natürliche Feinde
Nicht vorhanden; Inaktivierung durch UV-Strahlung, hohe Temperaturen und enzymatischen Abbau durch Proteasen im Wasser.
Konkurrenzarten
Andere Bakteriophagen oder Protisten (Grazing), die dieselben Cyanobakterien-Populationen nutzen.
Ökosystemleistung
Natürliche Kontrolle potenziell toxischer Blaualgenblüten und Bereitstellung von gelöstem organischem Material für das Ökosystem.
Bedrohungen
Klimawandel-bedingte Erwärmung der Ozeane und Versauerung, welche die Stabilität der Virionen und die Wirtsinteraktion beeinflussen können.
Wissenschaftlicher Steckbrief
Steckbrief
Lebensraum
Weltweit in aquatischen Ökosystemen verbreitet, sowohl im Meerwasser (pelagische Zone) als auch im Süßwasser (Seen, Flüsse), konzentriert in der euphotischen Zone.
Ökologische Rolle
Zentrale Rolle im 'Viral Shunt'; sie limitieren die Wirtspopulationen und setzen durch Lyse organischen Kohlenstoff frei, der das mikrobielle Nahrungsnetz speist.