Ново проучване разкрива огромно, досега неизвестно вирусно разнообразие в зоната „Кларион-Клипъртън“ (Clarion-Clipperton Zone – CCZ) –дълбоководен регион в централната и източната част на Тихия океан, разположен между Хавай и Мексико.
Освен че разполага с уникално биоразнообразие – между 88% и 92% от откритите видове там (екзотични червеи, гъби, октоподи и морски краставици) са напълно непознати за науката, морското дъно на CCZ е покрито с трилиони така наречени полиметални конкреции – скални образувания, богати на ценни метали като никел, манган, мед и кобалт. Тези метали са критично важни за производството на батерии за електромобили и технологии за зелена енергия. CCZ е най-големият в света район за проучване на дълбоководни минерални находища.
Изследователи от Китай анализират проби от седименти от морското дъно и идентифицират 11 742 вирусни групи, над 99 процента (11 662) от които са напълно нови за науката и уникални за тази богата на тежки метали и бедна на хранителни вещества среда. Нарушенията в околната среда, причинени от потенциална търговска добивна дейност, биха могли да нарушат тези вирусни общности.
„Анализите на мрежата за споделяне на протеини и филогенетичните анализи показаха голямо разнообразие на бентосните вируси, като над 99 процента от вирусните клъстери не са представени в настоящите референтни бази данни“, пише екипът от Университета в Чунцин в научната статия.
Огромно биологично разнообразие
Заемаща площ между 4,5 и 6 милиона квадратни километра, зоната се намира на дълбочина от 3000 до 6000 метра и е осеяна с милиони метални скални образувания с размерите на картофи.
Компаниите за дълбоководен добив са насочили вниманието си към тези огромни запаси от богати на метали нодули, за да задоволят нуждите на пазара на електромобили. Учените обаче едва сега започват да разбират тази екосистема, която е дом и на безброй видове организми.
Предишни проучвания посочват, че планираните промишлени операции рискуват да нарушат тази сложна, почти напълно непозната дълбоководна екосистема.
Новото проучване анализира над 60 проби от седименти, събрани в дълбините на зоната „Кларион-Клипъртън“ от Китайската асоциация за научноизследователска и развойна дейност в областта на океанските минерални ресурси.
Генетичните сравнения показват, че дълбоководните вирусни общности в региона са почти изцяло уникални, като едва 4 процента от техните протеинови клъстери съвпадат с данните в глобалните бази данни.
Тези вируси заразяват разнообразни дълбоководни прокариоти, които управляват жизненоважните цикли на въглерода, азота, фосфора, сярата и металите. Вирусите оказват влияние върху оцеляването на гостоприемниците и регулират местните метаболитни процеси чрез спомагателни метаболитни гени и целенасочени инфекции.
Освен това обменът на вирусни гени помага на микробите да се адаптират към токсичността на металите. Резултатите предполагат, че вирусите могат да играят жизненоважна роля в поддържането на екосистемата в зоната.
Не се смята, че тези дълбоководни вируси представляват пряка заплаха за човешкото здраве. Повечето принадлежат към Caudoviricetes – клас фаги с опашка, наподобяваща спринцовка, които атакуват основно бактерии. Така тези миниатюрни архитекти на дълбокото море активно регулират микробните популации.
Въпреки че дълбокото океанско дъно е среда, бедна на хранителни вещества и натоварена с токсични тежки метали, сложни вирусни общности активно поддържат екосистемата. Ако промишлените минни машини разровят морското дъно, тези деликатни биологични мрежи биха могли да се срутят. Тежките седиментни облаци биха могли да унищожат бактериите-гостоприемници, като прекъснат жизненоважните хранителни цикли, които поддържат океана като цяло.
Международната организация за морското дъно е издала 17 лиценза за проучване в зоната „Кларион-Клипъртън“. Нарастващото глобално търсене на метали за батерии като кобалт, никел и манган прави добива все по-вероятен.
Резултатите от проучването предоставят отправна точка за състоянието на дълбоководните микробни и вирусни екосистеми преди започването на добива, която да послужи като ориентир за бъдещи оценки на въздействието върху околната среда.
Проучването беше публикувано в списанието „Nature Communications“.
Източници: Nature Communications, Current Biology, Interesting Engineering, International Seabed Authority
