В зоне разлома Кларион-Клиппертон найдено более 11 тысяч неизвестных вирусов
На глубине около 5000 метров в Тихом океане расположена зона Кларион-Клиппертон — крупнейшее в мире скопление полиметаллических конкреций. Эти образования, богатые марганцем, кобальтом, никелем и литием, привлекают внимание горнодобывающих компаний, однако вместе с тем являются домом для уникальной экосистемы, которую наука только начинает изучать. Ученые добавили в этот список биоразнообразия еще 11 742 вирусов, 99% которых ранее никогда не были описаны. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Зачем изучают глубоководные вирусы
Авторы работы — ученые из Чунцинского университета и Второго института океанографии Китая — изучили вирусы донных отложений, чтобы понять, на каком уровне развития находится микробная экосистема до начала добычи полезных ископаемых. Это поможет оценить угрозы для экологии в будущем.
Полиметаллические конкреции содержат металлы, необходимые для производства электроники и аккумуляторов. Несмотря на интерес промышленности, конкреции играют ключевую роль в поддержании глубоководных экосистем. Конкреции формируются крайне медленно: металлы осаждаются из морской воды вокруг крошечного ядра — обломка раковины, зуба или камня. Некоторые из них растут со скоростью до 250 миллиметров за миллион лет, другие — всего на один–пять миллиметров за тот же период.
Исследование предполагает, что вирусы могут иметь важное значение для нормального хода биогеохимических процессов в этих отложениях. Ученые обнаружили 11 742 различных вируса, и почти все они являются совершенно новыми для науки, и обладают минимальным сходством с вирусами из других глубоководных районов. Образцы кернов были собраны в 2023 и 2024 годах, после чего исследователи извлекли ДНК и РНК для секвенирования.
Что удалось выяснить
Сравнение с данными из других частей океана показало: местные вирусы, судя по всему, специализируются на заражении прокариот — бактерий и архей. Эти одноклеточные микробы участвуют в круговороте углерода, азота, фосфора, серы и даже металлов. А вирусы, которые они переносят, могут существенно влиять на эти процессы. Известно, что вирусы способны изменять генетический аппарат своих хозяев и тем самым менять ход эволюции целых видов. Похоже, что глубоководные вирусы зоны Кларион-Клиппертон оставили свой след в геномах хозяев, возможно, дав им устойчивость к токсичным воздействиям металлов.
«Заражая ключевых микробов и кодируя вспомогательные метаболические гены, вирусы могут модулировать метаболизм хозяина и его выживание во время инфекции, что потенциально влияет на биогеохимические процессы в отложениях полей конкреций», — пишут авторы.
Как на все это повлияет добыча полезных ископаемых, если она начнётся, пока неясно. Однако ученые предупреждают: прежде чем принимать решения о начале добычи, необходимо гораздо больше исследований, чтобы понять, как вирусы, их хозяева и экологические функции, которые они выполняют, отреагируют на вмешательство человека.
