Ученые обнаружили сотни таинственных гигантских вирусов, скрывающихся в океане. Это известие звучит прямо как из последнего научно-фантастического блокбастера. Но ученые из Университета Майами предупредили, что мировой океан действительно кишит "гигантскими вирусами", также известными как гирусы.
Большинство вирусов имеют толщину менее 0,5% от толщины человеческого волоса – слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, пишет Daily Mail. В этом же случае, исследователи утверждают, что гигантские вирусы в пять раз больше, соперничая по размерам с бактериями. Примечательно, что все 230 гигантских вирусов ранее были неизвестны науке. Более того, их влияние на человека остается неясным.
Как правило, гигантские вирусы поражают крошечные организмы, такие как водоросли и амебы, обитающие в водных путях мира, хотя они могут обитать и на суше.
"Воздействие гигантских вирусов, несомненно, проявляется во всех средах обитания, но особый интерес был проявлен к выявлению их воздействия на водные экосистемы", – говорят эксперты.
Размеры большинства вирусов находятся в диапазоне от 20 до 200 нанометров, но размеры гигантских вирусов могут превышать 1000 нанометров. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет примерно от 80 000 до 100 000 нанометров. Гигантские вирусы, как рассказывает Daily Mail, были практически неизвестны науке до начала 21 века, но ученые полагают, что они могут оказать серьезное влияние на жизнь на Земле.
В океанах они заражают различные виды одноклеточных водорослей – фотосинтезирующих организмов, которые отвечают примерно за половину производства кислорода на Земле. Эта вирусная инфекция может вызвать быстрое прекращение цветения водорослей – скоплений водорослей, простирающихся в океане на десятки тысяч километров, – что, в свою очередь, может существенно повлиять на обширные морские, атмосферные и наземные экосистемы.
Хотя цветение водорослей может привести к чрезмерному росту и стать проблемой, заражение гигантскими вирусами может привести к противоположной проблеме – к их быстрому разрушению, что может привести к истощению кислорода в атмосфере.
Где и какие типы этих гигантских вирусов существуют по всему миру, до сих пор не изучено, отмечают исследователи. Чтобы узнать больше, они использовали компьютерную программу BEREN для идентификации геномов микробов в образцах морской воды. Большинство обнаруженных гигантских вирусов относились либо к альгавирус (135), либо к имитовирусам (81). Водоросли, диаметр которых обычно составляет от 100 до 200 нанометров, получили свое название из-за их способности специфически поражать фотосинтезирующих одноклеточных эукариот, известных как водоросли.
Между тем, "генетически сложные" имитовирусы обладают гибкой генетической стратегией, которая потенциально позволяет вирусу выживать в более широком спектре хозяев.
В клетках зеленых водорослей обнаружен гигантский «спящий» вирус
Поскольку гигантские вирусы содержат огромное количество генетического материала – в 100 раз больше, чем другие вирусы, – некоторые из них могут лучше манипулировать своим хозяином во время заражения. Это одна из причин, по которой гигантские вирусы считаются более опасными, чем вирусы обычного размера, хотя факторы, влияющие на то, что один вирус является более смертоносным, чем другой, разнообразны и сложны, подчеркивает Daily Mail.
"Гигантские вирусы обладают генами, участвующими в клеточных функциях, таких как углеродный метаболизм и фотосинтез, которые традиционно встречаются только в клеточных организмах, – рассказывает автор исследования Бенджамин Минч из Университета Майами. – Это говорит о том, что гигантские вирусы играют огромную роль в манипулировании метаболизмом своего хозяина во время заражения и влияют на морскую биогеохимию".
Другая классификация гигантских вирусов, называемая Pimascovirales, включает в себя самый крупный из известных вирусов – питовирус, длина которого составляет 1500 нанометров. Считается, что питовирус, обнаруженный более десяти лет назад в сибирской вечной мерзлоте, был там 300 000 лет назад и до сих пор способен поражать живые организмы.
Большинство гигантских вирусов (108) были обнаружены в Балтийском море, большом солоноватом водоеме между Скандинавским полуостровом и остальной континентальной Европой, за которым следует Антарктика (65).
Но другие были обнаружены в Арктике, южной части Тихого океана, Северной Атлантике, Саргассовом море (особый район Северной Атлантики) и Корейском заливе Чангмок. В целом, это говорит о том, что более холодная морская среда является более богатым резервуаром гигантских вирусов, многие из которых, вероятно, еще предстоит обнаружить. Адаптировавшимся к холоду морским гигантским вирусам теперь может угрожать изменение климата, что еще больше усложняет картину.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature npj Viruses, дает более полное представление об этих малоизученных микроорганизмах. Дальнейшие исследования могли бы помочь выяснить, где на суше обитают гигантские вирусы, или же они распространены только в отдаленных, малонаселенных районах.
"Это исследование позволило нам создать основу для совершенствования существующих инструментов обнаружения новых вирусов, которые могли бы помочь нам отслеживать загрязнение и патогенные микроорганизмы в наших водных путях", – отмечает Бенджамин Минч.
