Эти вирусы живы и активны – и они могут замедлять таяние льда.
В снегу и морозе гренландского ледяного щита затаились загадочные гигантские вирусы. Они соседствуют с обилием водорослей, что является первым случаем обнаружения малоизученных вирусов в подобной среде обитания. Но это не плохая новость (разве что для водорослей): считается, что заражая микроводоросли, гигантские вирусы могут выступать в роли своеобразного тайного оружия, сдерживающего таяние льдов.
Насколько же они гигантские? Конечно же, не настолько, чтобы быть видимыми невооруженным глазом, но по сравнению с обычными вирусами (размером 20-200 нанометров) они поистине огромны. Гигантские вирусы могут достигать 2,5 микрометра — это 2500 нанометров, делая их в 125 раз больше обычных вирусов и крупнее большинства бактерий. Они также обладают гигантскими геномами, содержащими около 2,5 миллионов пар оснований.
Ранее гигантские вирусы были обнаружены в самых разных средах обитания, включая моря, почву и даже человеческий организм. Однако нынешнее открытие — первый случай их обнаружения на поверхностном льду и снегу, изобилующих микроводорослями.
Здесь, по мнению исследователей, сделавших это открытие, вирусы могут играть важную роль в регулировании водорослевых «цветений» и, как следствие, в защите льдов от ускоренного таяния.
Когда арктические водоросли буйно разрастаются весной, они затемняют большие участки ледяного щита, ограничивая его способность отражать солнечный свет и тем самым усиливая таяние. Это плохие вести для окружающей среды, и поэтому обнаруженные гигантские вирусы могли бы стать настоящим подспорьем в защите льдов, если они смогут выступить в роли естественного средства контроля над водорослями, как предполагают ученые.
«Мы пока мало знаем об этих вирусах, но думаю, они могут быть полезны для сдерживания таяния льдов, вызванного водорослевыми «цветениями», — заявила ведущий автор исследования Лаура Перини из Департамента экологических наук Орхусского университета. — Насколько они специфичны и эффективны, нам пока тоже неизвестно. Но изучая их дальше, мы надеемся ответить на некоторые из этих вопросов».
Команда исследователей собрала образцы из различных снежных и ледовых сред гренландского ледяного щита, включая темный лед, ледяные керны, красный и зеленый снег, а также талые лунки (крионы), и проанализировала их на наличие ДНК и специфических маркеров гигантских вирусов. Практически во всех образцах были обнаружены последовательности, совпадающие с известными гигантскими вирусами.
Чтобы убедиться, что эти последовательности принадлежат активным, а не давно погибшим микробам, исследователи также выделили матричную РНК (мРНК) — одноцепочечную молекулу, содержащую инструкции из ДНК, направляющие клетки к синтезу белков.
«В общей мРНК, просеквенированной из образцов, мы обнаружили те же маркеры, что и в общей ДНК, так что мы знаем, что они были транскрибированы, — пояснила Перини. — Это означает, что вирусы живы и активны на льду».
Обычные вирусы не способны транскрибировать двухцепочечную ДНК в одноцепочечную мРНК. Вместо этого они имеют свободно плавающие цепочки РНК в своих клетках, активируемые при заражении хозяина и использующие его механизмы. Но гигантские вирусы — это совсем другое. Они способны восстанавливать, реплицировать, транскрибировать и переводить ДНК без помощи хозяина — хотя почему именно так, мы не знаем.
Относительно гигантских вирусов остается много неизвестного. К примеру, какие организмы они заражают?
«Некоторые из них могут инфицировать простейших, в то время как другие атакуют снежные водоросли. Пока мы просто не можем быть уверены», — добавила Перини.
Однако дальнейшие исследования, надеется она, помогут лучше понять эти патогены и их потенциальную роль в защите льдов от ускоренного таяния, вызванного водорослями.
Исследование опубликовано в журнале Microbiome.
Читайте также: Гигантские древние вирусы скрываются в горячих источниках Йеллоустона
