Тіньовий уряд. Вчені виявили віруси, які таємно керують Світовим океаном та кліматом
Наукпоп16 червня 2022, 08:03
Віруси — це одна з основ життя на Землі. Вони рухають еволюцію, паралельно адаптуючись до змін своїх джерел життя — живих організмів, у яких вони розвиваються. Вважається, що віруси мають три основні функції — знищення клітин організму, зміну того, як вони працюють, і перенесення генів від одного власника до іншого.
Геном вірусу — тобто його основа — може бути представлений як ДНК, так і його молекулярним родичем, РНК. РНК-віруси вважаються більш патогенними завдяки своїй активній мінливості: до них належать віруси грипу, Зіка, Ебола, гепатиту, поліомієліту, коронавіруси і багато інших.
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Відомо, що ДНК-віруси надто впливають на мікробне океанічне життя. Однак ми досі практично нічого не знаємо про РНК-віруси, що живуть в океанах.
Саме на них було зосереджено нове дослідження команди вчених із США, Франції, Канади та Японії під керівництвом Ахмеда Зайєда та Гільєрмо Домінгес-Верта з Університету штату Огайо, опубліковане в журналі Science.
Вчені з'ясували, що більшість океанічних РНК-вірусів інфікують одноклітинних еукаритів, водорості, гриби та «меншою мірою безхребетних», пояснює Домінгес-Верта.
Чому це важливо? Саме ці мешканці океану витягують вуглекислий газ із атмосфери.
Далі простий логічний ланцюжок — ці організми впливають на те, скільки вуглецю в результаті буде знаходитися в океані, а зараження вірусами може серйозно вплинути на їхній фотосинтез та інші функції. А отже, це вплине і на рівень вуглецю в океані. Фактично віруси керують кліматичними змінами Землі майже нарівні з людьми.
Враховуючи те що РНК-вірусів існує величезна кількість (попереднє дослідження цієї команди вчених нарахувало щонайменше 5500 різних РНК-вірусів у Світовому океані), нам надважливо розуміти, як саме вони впливають на океанічне життя.
«РНК-віруси, безумовно, відіграють важливу роль, проте зазвичай ми вивчаємо лише невелику їх частину — кілька сотень, які можуть нашкодити людині, тваринам і рослинам», — говорить Метью Салліван, мікробіолог з Університету штату Огайо, який брав участь у дослідженні.
Для своїх досліджень вчені вивчили 35 тис. проб води, зібраних по всіх океанах Землі. У зразках було достатньо планктону, які часто є носіями РНК-вірусів. Щоб їх виявити, вчені просіяли всю РНК у клітинах планктону, аби знайти геном RdRp — саме цей фрагмент генетичного коду існує у всіх РНК-вірусах.
У результаті вірусів виявилося так багато, що вчені розділили їх на 10 типів замість визнаних досі п'яти.
Далі дослідники з'ясували, як саме віруси поширюються світом і на які організми вони націлені. Виявилося, є чотири основні зони, за якими поділяються віруси, — арктична, антарктична, помірно-тропічна пелагіальна та тропічна-мезопелагіальна.
Найвищу різноманітність вірусів вчені зафіксували в полярних зонах — і це незважаючи на те, що океанічне життя в теплих водах набагато різноманітніше. Зайєд пояснює це тим, що вірусам фактично байдуже до температури води. Велика кількість вірусів на полюсах означає, що їм доводиться витримувати жорстку конкуренцію один з одним за живі організми, які мають стати переносниками.
Визначивши, які саме мешканці океану стають жертвами вірусів (гриби, водорості, найпростіші, безхребетні та деякі бактерії), науковці з'ясували, що на процес поглинання вуглецю впливають майже 1200 вірусів. Дослідники роблять висновок, що подібні зараження можуть виявитися раніше невідомим важливим фактором, що значно впливає на рух вуглецю у Світовому океані, адже віруси змінюють клітинну активність заражених ними організмів.