Обнаружены новые виды вирусов в Мировом океане

Вирусы — простейшая форма жизни, которая хранит в себе множество тайн и секретов. Несмотря на свой крайне незначительный размер, эти биологические объекты, в виде сообществ, оказывают воздействие на всю экосистему. Но как именно и какой масштаб этого влияния узнать до сих пор было крайне трудно — проблемы с классификацией и небольшое количество эталонных геномов не позволяло полноценно приступить к работе. Но в этом году закончила своё исследование группа учёных: они обнаружили в Мировом океане более 195 тысяч новых видов вируса, что позволит изучить экосистему на микроуровне.

Международная группа специалистов исследовала весь Мировой океан, включая и Северно-Ледовитый, откуда ранее подобные пробы не брались. Сама экспедиция под названием Tara Oceans началась ещё в 2009 году, плавание завершилось в 2013. После этого учёные анализировали и проверяли собранные образцы: в итоге было собрано 145 проб воды с разных глубин (от 150 метров и глубже 2000) в разных частях океанов. Сам мета-анализ представлял собой выявление вирусных контигов — перекрывающихся сегментов ДНК или же её продолжительных участков. Затем предполагаемые вирусные контиги были отнесены к "популяциям". В итоге было открыто 195 728 популяций, среди которых 180 448 вирусов были до этого момента неизвестными. Это в 12 раз больше по сравнению с 15 280 идентифицированными вирусами, "собранных" в предыдущих экспедициях.

Такое открытие позволило выявить в мировом водном пространстве пять экологических зон обитания (биом) вирусов: Арктическую (ARC), Антарктическую (ANT), батипелагическую (BATHY), умеренно и тропически эпипелагическую (TT-EPI) и мезопелагическую (TT-MES). Причём каждая зона может быть разбита ещё на подгруппы из-за определённых уровней глубины: 0-150 метров, 150-1000 метров и глубже 2000 метров соответственно.

Что интересно, полученные результаты отличались от традиционных океанографических и биогеографических биомов, например, биомов Лонгхёрст (Longhurst). Так по Лонгхёрсту существует всего 4 зоны обитания.

Изучив причину этого расхождения, учёные пришли к выводу, что физико-химическое структурирование морских микробных сообществ, вероятно, является наиболее важным фактором в структурировании морских вирусных сообществ. Это, возможно, отражает относительную стабильность ряда вирусов в океанах. Также специалисты выяснили, что температура была основным фактором, структурирующим экологические зоны. Она непосредственно влияет на структуру сообщества микробов, и косвенно на структуру вирусного сообщества, играя важную роль во взаимодействиях вируса с хозяином. Особенно это заметно было в пробах, взятых из Арктики.

Кстати, изучение ареал обитания вирусов на севере также является отличительной чертой экспедиции Tara Oceans.

Так 41 проба вода была взята именно из Северно-Ледовитого океана. Следует отметить, что раньше систематический отбор проб планктонных организмов в этом регионе оказывался неполноценным и неравномерным из-за геополитических и физических факторов.

Так или иначе, новое исследование показало, что разнообразие в Арктике было высоким, несмотря на обратные предположения.

В целом, новое исследование доказало, что в изучении разнообразия экосистем необходимо учитывать и разнообразие вирусов. Также экспедиция доказала, что "колыбелью" подобного разнообразия являются не только тропики — полюса, в силу своих природных условиях, также богаты на всевозможные виды и популяции.

Фото: magictemple.ru