Как «вирусная тёмная материя» может помочь смягчить изменение климата

Анализ 5500 недавно идентифицированных видов морских РНК-вирусов показал, что некоторые из них могут способствовать переносу поглощённого из атмосферы углерода на постоянное хранение на дно океана. Исследование также выявило, что часть вирусов «позаимствовала» гены у заражаемых организмов, что помогло определить их хозяев и роль в морских процессах. Работа, опубликованная в журнале Science, основана на анализе проб планктона, собранных консорциумом Tara Oceans.

Полученные данные имеют ключевое значение для моделирования глобального углеродного цикла. Учёные рассматривают возможность целенаправленного использования таких вирусов в качестве регулируемого «биологического насоса», усиливающего поглощение и захоронение углерода в океане. Это может стать одним из инструментов для смягчения последствий изменения климата.

«Поскольку человечество выбрасывает в атмосферу всё больше углерода, мы зависим от огромной буферной способности океана, замедляющей изменение климата. Мы всё больше осознаём, что, возможно, нам нужно настраивать этот "насос" в масштабах всего океана», — заявил ведущий автор исследования Мэтью Салливан, профессор микробиологии Университета штата Огайо.

Статистический анализ 44 000 геномных последовательностей позволил разделить сообщества РНК-вирусов на четыре экологические зоны: Арктическую, Антарктическую, Умеренную и Тропическую эпипелагическую (ближе к поверхности) и Умеренную и Тропическую мезопелагическую (глубина 200–1000 м). Неожиданно высокое вирусное разнообразие было обнаружено в полярных регионах. Учёные также идентифицировали 72 различных вспомогательных метаболических гена (AMG) в 95 вирусах, что указывает на их роль в перепрограммировании метаболизма хозяев. Сеть экологических взаимодействий выделила 1243 вида РНК-вирусов, связанных с экспортом углерода, из которых 11, вероятно, способствуют его переносу на морское дно.