Ekologiczna rola głębinowych wirusów

Obecne w głębinach mórz i oceanów wirusy to kolejny czynnik mogący wpływać na klimat - informują naukowcy na łamach pisma „Ocean-Land-Atmosphere Research”.

Pomimo niewielkich rozmiarów wirusy mają znaczący wpływ na wszystkie aspekty życia, w tym na głębiny morskie. Chociaż wirusy obecne w głębinach na pewno nie zostały dostatecznie zbadane, dostępna wiedza może dać przyszłym badaczom pewien wgląd w zmiany związane z klimatem na poziomie globalnym.

"Głębinowe wirusy wykazują charakterystyczne wzorce rozmieszczenia, na które znacząco wpływa głębokość oceanu, położenie geograficzne i specyficzne czynniki środowiskowe. W ekosystemach morskich ekologiczną rolą wirusów głębinowych jest przede wszystkim ułatwianie obiegu energii głębinowej i pośredniczenie w ewolucji genów" — powiedział Ying Han z Ocean University of China, autor artykułu przeglądowego na ten temat.

Jak wykazały dotychczasowe badania, rozmieszczenie wirusów głębinowych w oceanach wydają się być zależne bardziej od głębokości oceanu niż od konkretnej lokalizacji. Ponadto wirusy te wydają się gromadzić obficiej w osadach głębinowych niż w próbkach otaczającej wody.

Wirusy głębinowe wpływają na globalne środowisko oceaniczne nie tyle same, co za pośrednictwem organizmów, które infekują. Zakażone wirusami organizmy mogą promować uwalnianie węgla lub składników odżywczych do oceanu, przy dla wirusa czym jest to efekt wtórny w stosunku do głównego celu, jakim jest przetrwanie.

Innym możliwym efektem infekcji wirusowej jest zwiększona przeżywalność gospodarzy; wirus pomaga im pozostać przy życiu poprzez poziomy transfer genów (HGT). Poziomy transfer genów obejmuje przekazywanie lub dzielenie się materiałem genetycznym przez organizmy, które nie są spokrewnione i jest głównym sposobem, w jaki bakterie i wirusy mogą szybko się adaptować. Z kolei infekcja lizogeniczna występuje, gdy wirus przejmuje kontrolę nad komórką gospodarza i zmusza ją do produkcji wirusowego DNA w celu utrwalenia infekcji.

Są to prawdopodobnie główne mechanizmy, których wirusy używają do oddziaływania na ogół mikroorganizmów oceanicznych (zwana przez badaczy "społecznością mikroorganizmów"), a co za tym idzie - na cały cykl biogeochemiczny. Cykl biogeochemiczny obejmuje bardziej znany cykl wodny, a także cykl azotu i fosforu. Wszystkie te cykle opierają się na naturalnych systemach: woda paruje, spada w postaci deszczu i trafia do oceanu bezpośrednio lub za pośrednictwem rzek. Bakterie i wirusy utrzymują w obiegu na całej Ziemi kluczowe pierwiastki, takie jak azot, dzięki czemu są dostępne dla wszystkich form życia. W miarę prowadzenia dalszych badań staje się coraz bardziej oczywiste, że społeczności wirusów głębinowych wydają się odgrywać ważną rolę w tym cyklu.

"Przyszłe badania będą koncentrować się na wirusach głębinowych i zasiedlających rowy oceaniczne, w szczególności wirusach RNA, aby uzyskać głębsze zrozumienie roli wirusów w oceanie i ich wpływu na globalny klimat oraz pomóc w rozwiązywaniu wyzwań ekologicznych stawianych przez globalne ocieplenie” — zaznaczył Han.

Naukowcy mają nadzieję, że zebrane informacje dotyczące wpływu wirusów na klimat mogą doprowadzić do lepszych reakcji na potencjalne przyszłe wydarzenia ekologiczne.

Paweł Wernicki

pmw/ zan/

Fot. Depositphotos