Ekspedycja naukowa przemierzyła świat na żaglówce, pobierając próbki wody, aby przeanalizować bioróżnorodność występujących w niej drobnoustrojów. W ten sposób naukowcy odkryli około 200 000 nowych typów wirusów, które mogą pomóc w zrozumieniu procesów zachodzących w tego typu ekosystemach.
W tych wodach, które pokrywają ponad 70% powierzchni planety, zachodzą podstawowe procesy biogeochemiczne regulujące ekosystem i istnienie życia poza morzem. Ekspedycja próbuje przeanalizować genom tych mikroorganizmów, w celu znalezienia funkcjonalności tych istot i ich roli w ekosystemach wodnych.
Pobieranie próbek podczas wyprawy
Celem tej wielkiej ekspedycji było trochę lepsze poznanie bioróżnorodności wirusów w oceanach i sposobu ich rozmieszczenia. W przeszłości jedną z największych utrudnień w pobieraniu próbek tego typu organizmów było to, że nie można było ich hodować w warunkach laboratoryjnych, a tym samym wyodrębniać ich DNA.
Dziś, dzięki postępom w bioinformatyce i masowemu sekwencjonowaniu genomów organizmów, można poznać materiał genetyczny istot bez posiadania samego organizmu.
Odbywa się to dzięki metagenomice środowiskowej. Naukowcy pobrali próbki wody, w których może znajdować się materiał genetyczny wielu organizmów, czy to DNA, czy RNA. Dzięki dość złożonemu procesowi ten materiał genetyczny może być replikowany i dopasowywany do istniejących obecnie genomów referencyjnych.
Po zsekwencjonowaniu całego materiału zachowali te sekwencje, które potencjalnie mogły należeć do wirusów i rozpoczęli identyfikację. W ten sposób doszli do wniosku, że jest co najmniej 195 728 nowych populacji wirusów w wodach morskich.
Gdzie znajdują się nowe typy wirusów?
Pomimo niewielkich rozmiarów wirusów, odgrywają one fundamentalną rolę w ekosystemach morskich i sieciach pokarmowych. Wcześniej, aby zmierzyć bioróżnorodność drobnoustrojów, badano tylko 3 strefy: szereg czasowy Oceanu Hawajskiego, szereg czasowy Atlantyku Bermudów i szereg czasowy Oceanu San Pedro.
W tych punktach oceanicznych zachodzą bardzo ważne zdarzenia naturalne dla ochrony wszystkich gatunków. Jednak tutaj bioróżnorodność wirusów jest zwięzła, przynajmniej w porównaniu z tym, co wiadomo po wyprawie.
Po pobraniu próbek ze wszystkich mórz i oceanów wyznaczono 5 punktów o niezwykłej różnorodności wirusowej. 2 z tych punktów znajdują się w Arktyce, kolejny na Antarktydzie, a kolejne 2 na południu. Konkretny, 40% nowych typów wirusów znajduje się w Arktyce.
To odkrycie jest zaskakujące, ponieważ rozkład bioróżnorodności planety pokazuje, że im bliżej równika, tym więcej można się spodziewać koncentracji żywych istot. W przypadku wirusów oceanicznych jest odwrotnie, ponieważ to właśnie na biegunach występuje największa różnorodność biologiczna.
Rola wirusów w oceanach
Jak już wspomniano, wirusy pełnią bardzo ważną funkcję w ekosystemie, a ostatecznie na planecie. Te mikroorganizmy są podstawą wszystkich morskich łańcuchów pokarmowych. Jednak nie przyciągają uwagi, na jaką zasługują.
W ostatnich latach przeprowadzono wiele kampanii na rzecz ochrony bioróżnorodności oceanów. Głównym celem tych projektów jest sprawienie, by morze pozostało enajbardziej produktywny biotop na świecie i od którego zależą wszystkie żywe organizmy na planecie.
Problem polega na tym, że we wszystkich przypadkach projekty te mają na celu ochronę zwierząt znajdujących się znacznie wyżej w łańcuchu pokarmowym. Dlatego głównym celem jest zwykle uregulowanie połowów, tak aby gatunki komercyjne nie pozostały niewykorzystane.
Jednak wirusy nadal tam są. Są one niewątpliwie dotknięte zanieczyszczeniem i wzrostem globalnej temperatury i nie wiadomo, jaki może to mieć wpływ na cały łańcuch. Wszystko to pogarsza się, gdy uświadomimy sobie, że największą bioróżnorodność wirusów występuje w Arktyce, region planety najbardziej zniszczony przez zmiany klimatyczne.
Teraz niektóre organizacje lubią Oceany Tary Proszą, aby przyszłe decyzje dotyczące zarządzania oceanami były podejmowane z myślą o wirusach. To zarządzanie będzie kluczowe jeśli chcemy, aby ludzie i system ziemski, jak wiadomo, nadal istniały.
