Wirusy kluczowym graczem w otchłaniach morskich
Zasadniczą rolę w funkcjonowaniu ekosystemów głębokich wód morskich odgrywają wirusy - wynika z finansowanego przez UE badania, które 28 sierpnia opublikowano w czasopiśmie "Nature". Naukowcy ustalili, że wirusy stanowią główną przyczynę śmierci mikroorganizmów zamieszkujących osady głębokomorskie. Uwalniane po śmierci bakterii substancje odżywcze szybko pochłaniane są przez inne organizmy. Tym samym wirusy przyspieszają przepływ składników pokarmowych takich jak węgiel i azot w ekosystemie. Głębokie wody morskie pokrywają dwie trzecie powierzchni Ziemi. Dominującą formą życia w zalegających dno morskie osadach są bakterie. "Na jeden gram osadów przypada 100 milionów do 100 miliardów bakterii" - powiedział CORDIS News jeden z autorów artykułu, prof. Antonio Dell'Anno z Politechniki Marche (Włochy). "W skali globalnej przekłada się to na olbrzymie ilości węgla". W ramach badania naukowcy z Francji, Włoch i Stanów Zjednoczonych pobrali ponad 200 próbek osadów z różnych lokalizacji w Atlantyku i Pacyfiku oraz z Morza Śródziemnego i Czarnego. Próbki pochodziły z głębokości od 165 m do ponad 5.000 m. Przedmiotem pracy było zbadanie wzajemnego oddziaływania bakterii i wirusów w owych niesprzyjających warunkach środowiskowych. Naukowcy ustalili, że wirusy ponoszą niemal całą odpowiedzialność za śmiertelność bakterii w osadach głębokomorskich, a na głębokościach przekraczających 1.000 m śmiertelność z powodu wirusów sięga praktycznie 100%. Wirusy perforują komórkę zaatakowanej bakterii uwalniając jej zawartość do otoczenia. Uwolnione substancje odżywcze zostają szybko wykorzystane przez inne, nie zainfekowane jeszcze bakterie. Prof. Dell'Anno określa ten proces mianem swoistego "głębokomorskiego kanibalizmu", który skutecznie przyspiesza obieg węgla: "Węgiel wraca do cyklu, podobnie jak i inne składniki odżywcze". Naukowcy oceniają, że w ramach tego procesu w głębokomorskim systemie krążenia pokarmu "przetacza się" 0,37 do 0,67 gigatony węgla rocznie. "Rezultaty naszych badań pokazują, że wirusy odgrywają ważną rolę w cyklach biogeochemicznych na świecie, przemianie materii w głębokich wodach morskich oraz w ogólnym funkcjonowaniu największego ekosystemu biosfery" - stwierdzają naukowcy. Badacze chcą następnie zidentyfikować wirusy uczestniczące w tych procesach oraz szczegółowo przeanalizować rolę, jaką odgrywają one w utrzymaniu bioróżnorodności w ekosystemie głębokich wód morskich. Oceaniczne głębie odgrywają również istotną rolę w obiegu węgla w przyrodzie. Obecne modele komputerowe obiegu węgla nie biorą pod uwagę działania głębokomorskich wirusów. Dlatego kolejnym zadaniem dla zespołu naukowców będzie uwzględnienie tych wirusów w modelach. Naukowcy już od pewnego czasu wiedzieli, że wirusy stanowią istotną przyczynę śmiertelności w górnych warstwach wód morskich. Dotychczas jednak nie przeprowadzono żadnego obszernego badania tego zjawiska w głębiach oceanicznych. Samo tylko pobranie próbek osadów z tak dużych głębokości stanowi nie lada wyzwanie techniczne. Próbki muszą być przechowywane i analizowane w warunkach ekstremalnego ciśnienia i niskiej temperatury, jakie występują na dnie oceanu. Wymaga to zastosowania kosztownych, wysoce specjalistycznych urządzeń. UE udzieliła badaniu wsparcia ze środków projektu HERMES (Hotspot ecosystems research on the margins of European seas), który finansowany jest w ramach obszaru tematycznego szóstego programu ramowego (6PR) "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy".