_ Virușii microbieni acționează ca drivere secrete a schimbărilor climatice, constată un nou studiu

Într-un nou studiu, oamenii de știință au descoperit că virușii care infectează microbii contribuie la schimbările climatice, jucând un rol cheie în ciclul metanului, un gaz cu efect de seră puternic, prin mediu.

Prin analizarea a aproape 1.000 de seturi de date metagenomice ADN din 15 habitate diferite, de la diferite lacuri până la interiorul stomacului unei vaci, cercetătorii au descoperit că virusurile microbiene poartă elemente genetice speciale pentru controlul proceselor metanului, numite gene metabolice auxiliare. (AMG-uri). În funcție de locul în care locuiesc organismele, numărul acestor gene poate varia, ceea ce sugerează că impactul potențial al virușilor asupra mediului variază și în funcție de habitatul lor.

Această descoperire adaugă o piesă vitală pentru o mai bună înțelegere a modului în care metanul interacționează. și se mișcă în cadrul diferitelor ecosisteme, a spus ZhiPing Zhong, autorul principal al studiului și asociat de cercetare la Centrul de Cercetare Polară și Climatică Byrd de la Universitatea de Stat din Ohio.

„Este important să înțelegem cum microorganismele conduc procesele metanului. ”, a spus Zhong, de asemenea, un microbiolog ale cărui cercetări examinează modul în care microbii evoluează în diverse medii. „Contribuțiile microbiene la procesele metabolice ale metanului au fost studiate de zeci de ani, dar cercetările în domeniul viral sunt încă în mare parte subinvestigate și dorim să aflăm mai multe.”

Studiul a fost publicat astăzi în Nature Communications.

Virușii au contribuit la promovarea tuturor proceselor ecologice, biogeochimice și evolutive ale Pământului, dar abia relativ recent oamenii de știință au început să exploreze legăturile lor cu schimbările climatice. De exemplu, metanul este al doilea cel mai mare motor al emisiilor de gaze cu efect de seră după dioxidul de carbon, dar este produs în mare parte de organisme unicelulare numite arhee.

„Virusurile sunt cea mai abundentă entitate biologică de pe Pământ”, a spus Matthew Sullivan. , co-autor al studiului și profesor de microbiologie la Centrul de Știință a Microbiomului din Ohio State. „Aici, am extins ceea ce știm despre impactul lor, adăugând gene care ciclează metanul pe lista lungă de gene metabolice codificate de virus. Echipa noastră a căutat să răspundă cât de mult din virușii „metabolului microbian” manipulează efectiv în timpul infecției.”

Deși rolul vital pe care îl joacă microbii în accelerarea încălzirii atmosferice este acum bine recunoscut, se știe puțin despre modul în care genele legate de metabolismul metanului codificate de virușii care infectează acești microbi le influențează producția de metan, a spus Zhong. Rezolvarea acestui mister este ceea ce ia determinat pe Zhong și colegii săi să petreacă aproape un deceniu colectând și analizând probe de ADN microbian și viral din rezervoare microbiene unice.

Unul dintre cele mai importante locuri pe care echipa a ales să le studieze este Lacul Vrana, parte a unei rezervații naturale protejate din Croația. În interiorul sedimentului lacului bogat în metan, cercetătorii au descoperit o abundență de gene microbiene care afectează producția și oxidarea metanului. În plus, au descoperit diverse comunități virale și au descoperit 13 tipuri de AMG care ajută la reglarea metabolismului gazdei lor. În ciuda acestui fapt, nu există nicio dovadă că acești viruși codifică în mod direct genele metabolismului metanului în sine, ceea ce sugerează că impactul potențial al virușilor asupra ciclului metanului variază în funcție de habitatul lor, a spus Zhong.

În general, studiul a arătat că un număr mai mare de AMG-uri cu metabolismul metanului este mai probabil să se găsească în mediile asociate gazdei, cum ar fi interiorul stomacului unei vaci, în timp ce mai puține dintre aceste gene au fost găsite în habitatele de mediu, cum ar fi în sedimentele lacului. Deoarece vacile și alte animale sunt, de asemenea, responsabile pentru generarea a aproximativ 40% din emisiile globale de metan, munca lor sugerează că relația complexă dintre viruși, ființe vii și mediu în ansamblu ar putea fi mai strâns legate între ele decât credeau oamenii de știință.

„Aceste descoperiri sugerează că impactul global al virușilor este subestimat și merită mai multă atenție”, a spus Zhong.

Deși nu este clar dacă activitățile umane ar fi putut afecta evoluția acestor viruși, Echipa se așteaptă că noi perspective culese din această muncă vor crește gradul de conștientizare cu privire la puterea agenților infecțioși de a locui în toată viața de pe Pământ. Totuși, pentru a continua să înveți mai multe despre mecanismele interne ale acestor viruși, vor fi necesare experimente suplimentare pentru a înțelege mai multe despre contribuțiile lor la ciclul metanului de pe Pământ, a spus Zhong, mai ales pe măsură ce oamenii de știință lucrează la modalități de atenuare a emisiilor de metan cauzate de microbi.

(Fluierul)