Vírusy nie sú len ohrozením, nová štúdia odhaľuje ich kritickú úlohu

Slovo vírus si väčšina ľudí automaticky spája s chorobami, pandémiami a ohrozením zdravia. V oceánoch však vírusy neplnia len deštruktívnu úlohu. Naopak, mnohé z nich patria medzi kľúčových hráčov, ktorí pomáhajú udržiavať fungovanie morských ekosystémov a nepriamo ovplyvňujú aj klímu celej planéty, odhaľuje nová štúdia, na ktorú upozornil portál ScienceAlert.

Sú prekvapivo dôležité

Vírusy patria medzi najmenšie biologické entity na Zemi. Ich veľkosť sa pohybuje v desiatkach nanometrov, čo znamená, že sú približne stokrát menšie než baktérie a tisíckrát tenšie než ľudský vlas. Bežné svetelné mikroskopy ich nedokážu zachytiť, čo bol jeden z dôvodov, prečo ich vedci ešte v minulom storočí považovali za ekologicky bezvýznamné.

Tento pohľad sa začal meniť koncom osemdesiatych rokov, keď sa rozšírilo využívanie transmisných elektrónových mikroskopov. Pri detailnom skúmaní morskej vody vedci objavili obrovské množstvá vírusových častíc, často v desiatkach miliónov na jeden mililiter vody.

Ukázalo sa, že väčšina morských vírusov infikuje mikroorganizmy, najmä baktérie a jednobunkové riasy. Práve tieto mikróby tvoria základ oceánskeho potravového reťazca a zabezpečujú približne polovicu produkcie kyslíka na Zemi prostredníctvom fotosyntézy. Keď vírus napadne bunku takéhoto mikroorganizmu, často vedie k jej rozpadu a uvoľneniu organických látok, uhlíka a živín do okolitej vody.

Na tomto princípe stojí takzvaný model vírusového skratovania. Podľa neho vírusy presmerúvajú tok uhlíka a živín z vyšších článkov potravovej siete späť k mikroorganizmom. Namiesto toho, aby sa uhlík okamžite dostal k väčším živočíchom, zostáva dlhšie v mikroskopickej časti ekosystému, kde ho využívajú baktérie a fytoplanktón. Tento proces ovplyvňuje dostupnosť živín, rýchlosť fotosyntézy aj to, koľko uhlíka sa nakoniec uloží v hlbokých vrstvách oceánu.

Majú regulačnú funkciu

Nový výskum priniesol priamy dôkaz toho, že tento mechanizmus funguje aj v reálnych podmienkach otvoreného oceánu. Medzinárodný tím vedcov skúmal niekoľko metrov hrubú vrstvu vody bohatú na kyslík tesne pod hladinou subtropického Atlantiku v oblasti Sargasového mora. V tejto zóne dominujú fotosyntetické sinice rodu Prochlorococcus, ktoré sa vyskytujú v koncentráciách desiatok tisíc buniek na mililiter morskej vody.

Pomocou sekvenovania RNA vedci dokázali sledovať aktivitu vírusov aj ich hostiteľov prakticky v reálnom čase. Zistili, že miera vírusových infekcií je v tejto kyslíkom bohatej vrstve približne štvornásobne vyššia než v okolitých oblastiach oceánu. Vírusy masívne infikovali bunky Prochlorococcus, čo viedlo k ich rozpadu a k uvoľňovaniu organickej hmoty.

Freepik

Túto uvoľnenú hmotu následne využívali baktérie, ktoré ju metabolizovali a pri dýchaní uvoľňovali uhlík späť do vody a dusík vo forme amónia. Práve amónium sa ukázalo ako kľúčový faktor, ktorý podporoval ďalší rast siníc a intenzívnejšiu fotosyntézu. Výsledkom bol vyšší lokálny obsah kyslíka a stabilná produktivita celej oblasti. Vírusová aktivita tak mala vplyv nielen na jednotlivé bunky, ale na celý ekosystém v mierke stoviek kilometrov.

Hoci vírusy u ľudí a zvierat spôsobujú akútne aj chronické ochorenia, v oceánoch plnia aj regulačnú a stabilizačnú funkciu. Ovplyvňujú tok energie, kolobeh živín a schopnosť oceánov viazať uhlík, čím nepriamo zasahujú do globálneho klimatického systému. Výskum mikrobiálneho sveta oceánov preto nie je len akademickou záležitosťou, ale nevyhnutným krokom k pochopeniu toho, ako Zem reaguje na meniace sa environmentálne podmienky.

Čítajte viac z kategórie: Novinky