Новые данные о глобальных взаимодействиях вирусов и микробов в океане — движущей силе экосистем Земли

Международная научная группа под руководством Мэттью Салливана, Дженнифер Брам, Саймона Ру и Хулио Сезара Игнасио Эспиносы из Университета Аризоны представила новое исследование, основанное на данных вирусных геномов. Оно объясняет, как вирусные сообщества в океане поддерживают высокое региональное разнообразие, сравнимое с глобальным. Эти выводы помогут исследователям создавать прогнозные модели взаимодействий вирусов и микробов, которые управляют экосистемами Земли. Работа стала одной из пяти ключевых публикаций в специальном выпуске журнала Science, посвященном экспедиции Tara Oceans.

Исследование имеет критическое значение, поскольку морские микробы производят половину кислорода, которым мы дышим, и являются драйверами химических реакций и переноса энергии. Вирусные инфекции могут кардинально менять метаболизм микробов или уничтожать их, влияя на глобальную биогеохимию и пищевые сети океана. Работа подтвердила «гипотезу банка семян», согласно которой высокое локальное генетическое разнообразие формируется из общего глобального пула генов, а вирусные популяции пассивно переносятся океанскими течениями.

«Мы установили метод изучения вирусных популяций в сложных сообществах и обнаружили, что вирусы поверхностного океана пассивно транспортируются течениями, а их численность структурирована локальными условиями среды», — пояснил Мэттью Салливан. Для анализа географического разнообразия команда изучила геномные последовательности вирусов с двуцепочечной ДНК и морфологические данные из 43 проб, собранных экспедицией Tara Oceans по всему миру за 10 лет.