En dråbe havvand indeholder flere millioner mikroorganismer, hvoraf de fleste næppe kan kaldes levende, men det er dem der kan påvirke ændringen i jordens klima. RIA Novosti forstår, hvorfor marine vira er farlige, og om det er værd at bekæmpe dem.
Mikroorganismer på størrelse med 60 galakser
I 1989 besluttede forskere fra Universitetet i Bergen at kigge gennem et transmissionselektronmikroskop på det materiale, der blev udfældet fra havvand. Resultatet var forbløffende: det viste sig, at omkring 250 millioner vira lever i en milliliter af prøven - hundrede gange mere, end det tidligere var antaget, da viruspartikler blev undersøgt på kunstigt dyrkede bakterieplæner.
”Yderligere arbejde gav endnu mere fantastiske resultater. Virus viste sig at være de mest mange organismer, der lever i verdenshavene - deres antal går til kvintillioner (1030). Hvis vi lægger alle marine virale partikler i en kæde, vil de strække sig over 60 galakser,”siger Elena Likhoshvai, doktor i biologiske videnskaber, professor, leder af celle-ultrastrukturdepartementet i Limnological Institute of the Siberian Branch ved det russiske videnskabsakademi.
Moderne metoder til afkodning af DNA har endnu mere ændret ideen om antallet og forskellige vira, der lever på planeten. I 2016 videnskabsmænd fra Joint Genome Institute i Californien og National Laboratory. Lawrence Berkeley analyserede en enorm mængde data, der blev opnået efter metagenom sekventering af prøver fra 3.000 geografiske placeringer - dette var marine, ferskvand og terrestriske økosystemer. Forskere har fundet over 125.000 sektioner af viralt DNA, hvilket har øget antallet af kendte virale gener med 16 gange.
Uhøjtidelig og meget ihærdig
Salgsfremmende video:
Der er meget flere mikroorganismer i verdenshavene end fisk og havpattedyr. Ifølge nogle rapporter tegner de sig for op til 98 procent af al oceanisk biomasse. Og de mest talrige er vira. De inficerer 1023 billioner af livet i havet hvert sekund og forbruger således op til 20 procent af havbiomassen hver dag.
På samme tid kendetegnes vira ved ekstrem vitalitet og uhøjtidelighed. De kan eksistere over et bredt temperaturområde og under de mest ugunstige forhold. F.eks. Inficerer den marine diatomvirus (Chaetoceros debilis CdebDNAV) fortsat selv ved minus 196 grader celsius. Cyanofager overlever i sedimenter i op til hundrede år, og den 30.000 år gamle gigantiske amøbe Pithovirus sibericum, der for nylig blev opdaget i permafrost, var stadig i stand til at inficere mikroorganismer.
Derudover blev det antaget i lang tid, at hver virus kun jager en smal gruppe inden for det mikrobielle samfund - bakterier af den ene eller den anden art. Amerikanske forskere har imidlertid vist, at marine vira ikke er så betyder omkring mad og kan inficere mikroorganismer af forskellige slægter.
Ingen slipper for infektion
Disse tal og fakta betyder ikke, at en ferie på havet grænser til selvmord. Kun en tres af alle virale partikler, der findes i vand, er farlige for mennesker. Fisk og havpattedyr lider af nogle, men deres største bytte er mikrober, der spiller en vigtig rolle i dannelsen af jordens klima.
”Det vides, at efter et virusangreb forbliver CRISPR-sekvenser i bakteriegenomet - små gentagne segmenter af genomet, adskilt af ikke-transkriberede DNA-fragmenter lånt fra fremmede genetiske elementer. De giver”immunitet” mod geninfektion, og ved deres tilstedeværelse i bakteriets genom kan man konkludere, at den allerede er inficeret med en bestemt fag. CRISPR findes i 40 procent af bakterier og 90 procent af archaea,”siger Elena Likhoshvay.
Diagram over livscyklus for en marine virus (bakteriofag) / Illustration af RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / logoer2012.
Ifølge nogle rapporter bruger cyanobakterier, takket være hvilket ilt en gang optrådte på Jorden, og andre mikroskopiske marine fotosyntetiske stoffer i dag ca. halvdelen af alt kuldioxid, der frigives i atmosfæren. Derfor kan bakteriofagevirus, der angriber og ødelægger dem, spille en betydelig rolle i den globale opvarmning. Indtil videre i den videnskabelige verden er der imidlertid ingen enighed om, hvorvidt denne indflydelse er et plus- eller minustegn.
Havets rækkefølge
Som forskere fra University of Warwick fandt ud af, påvirker virusinfektion virkelig de fotosyntetiske evner af cyanobakterier - fikseringen af kuldioxid (dvs. omdannelse til kulstofforbindelser) i bakteriekulturen bremser næsten fem gange efter angrebet af bakteriofager. Ifølge uslebne skøn forbliver op til fem milliarder ton kulstof som et resultat af infektion af mikroorganismer i atmosfæren årligt - dette er ti procent af alt kulstof, der er fastgjort af verdenshavene.
Nogle forskere påpeger imidlertid, at efter ødelæggelse af bakterier af vira, er resterne af mikroorganismer nedsænket i en dybde, hvor processerne, der fører til frigivelse af kuldioxid, kraftigt nedsættes. Der udskiller de jern, fosfor og nogle andre elementer, der er nødvendige til fytoplanktonernæring. Planteplankton vokser og absorberer mere kuldioxid.
”I henhold til den nye plan for global cirkulation af organisk stof og biogene elementer i akvatiske økosystemer påvirker virioplankton (totaliteten af alle vira, der beboer verdenshavet) mange biogeokemiske og økologiske processer, herunder cyklus af mad, respiration og distribution af stoffer i forskellige dele af økosystemet. Ved vurderingen af kulstof- og nitrogencyklus er det nødvendigt at tage hensyn til virussenes rolle, da de er en vigtig del af fødevarer, der regulerer den globale biogeokemiske cyklus,”opsummerer Elena Likhoshvai.
Cyanobakterier og andre mikroskopiske marine fotosyntetiske stoffer i dag bruger ca. halvdelen af alt kuldioxid, der frigives i atmosfæren / Foto: David Savage, Bruno Afonso, Pamela Silver.
Alfiya Enikeeva