Новости вирус в океане

Китайская республика на Тайване, не признанная КНР и не входящая в ООН, включилась в глобальную борьбу с пандемией. Несмотря на то что Тайбэй не допускает к работе ВОЗ, власти островного Китая заявляют о строгом соблюдении международных санитарных норм и активизируют сотрудничество с США и их союзниками в регионе, в качестве гуманитарной помощи направив им 10 млн медицинских масок. Избежав всеобщего карантина, Тайбэй внедрил ряд ноу-хау, включая создание объединенной базы данных Минздрава и Управления регистрации населения и использование QR-кодов для контроля за заболевшими или оказавшимися в группе риска. Сценарий самоизоляции каждого и введения наказания за ее нарушение не рассматривается.

Несмотря на то, что островной и материковый Китай разделяет лишь 130-километровый Тайваньский пролив и в КНР работают сотни тысяч тайваньцев, властям непризнанной Пекином Китайской республики удалось избежать масштабной эпидемии коронавируса. Пандемия COVID-19 затронула Тайвань по касательной: число зараженных на острове с 23-миллионным населением, по данным на среду, составило 322 человека.

На этой неделе из китайского Уханя в Тайваньский международный аэропорт Таоюань чартерным рейсом прибыл уже четвертый с февраля нынешнего года самолет со 153 тайваньскими гражданами, которые оставались заблокированными на материке с конца прошлого года, когда там был обнаружен коронавирус.

Как следует из официального заявления Главного противоэпидемического командного центра Тайваня, все пассажиры этого рейса по прибытии на остров были размещены в специальном медицинском стационаре на севере страны для прохождения 14-дневного карантина.

При этом, несмотря на то что Тайвань не входит в ООН и в связи с этим лишен возможности взаимодействия со Всемирной организацией здравоохранения, не признанная Пекином и большинством государств мира Китайская республика все активнее ищет способы включиться в глобальную борьбу с пандемией. Одним из примеров стал организованный Министерством иностранных дел Тайваня 29 марта чартерный рейс из Перу по маршруту Куско—Лима—Майами, выполненный чилийско-бразильской авиакомпанией LATAM Airlines.

Самолет доставил в Майами (штат Флорида, США) 55 тайваньских граждан и 84 гражданина Японии, Сингапура и США, которым потребовалась немедленная эвакуация из Перу после того, как правительство этой страны 16 марта объявило о введении режима полной изоляции и прекращении сообщения с внешним миром в связи с пандемией COVID-19.

В среду, 1 апреля, власти Тайваня сообщили о принятом решении в качестве гуманитарной помощи направить 10 млн медицинских масок странам, наиболее пострадавшим от пандемии.

За последние два месяца Тайвань увеличил производство медицинских масок в четыре раза, до 13 млн штук в день.

В рамках расширения международного взаимодействия с государствами индо-тихоокеанского региона 30 марта Тайвань подписал с Австралией соглашение об обмене материалами, критически важными для борьбы с пандемией COVID-19.

В соответствии с соглашением Тайвань поставит Австралии по льготной цене 3 тонны нетканых материалов, а Австралия продаст Тайваню 1 млн литров спирта. Нетканые материалы используются для изготовления защитных медицинских масок, а спирт — для производства дезинфицирующих средств.

Как заявил министр здравоохранения и социального обеспечения Чэнь Ши-чжун, в условиях глобальной пандемии препятствием для активизации международного сотрудничества остается отсутствие взаимодействия Тайваня со Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Министр Чэнь призвал ВОЗ внести ясность в правила пограничного контроля — во избежание недоразумений между странами и территориями.

Между тем о принимаемых внутри страны мерах по борьбе с эпидемией глава МИД Тайваня У Чжао-се рассказал в интервью американскому телеканалу Fox.

Опыт эпидемии SARS в 2003 году помогает эффективно бороться с COVID-19, и в этом — определенное преимущество Тайваня перед другими странами, сталкивающимися с этим вызовом, отметил министр У Чжао-се.

По его словам, правительство изначально действовало на опережение и стало принимать меры еще в конце декабря прошлого года, как только стало известно о первых случаях болезни неизвестного происхождения в китайском Ухане.

Эти меры включали создание Главного противоэпидемического командного центра, проведение экстренных проверок состояния здоровья пассажиров, направлявшихся из Уханя на Тайвань, на борту воздушных судов и ужесточение пограничного контроля в аэропортах в отношении всех прибывающих в страну пассажиров.

В задачу командного центра вошло выявление с помощью современных технологий лиц, заболевших или находящихся в зоне риска и их изоляция, а также борьба с фейками.

В связи с этим одним из ключевых направлений работы стало оперативное информирование жителей Тайваня об изменениях ситуации в стране и за рубежом, с ежедневными брифингами для прессы и постоянным обновлением соответствующих данных через каналы в социальных сетях.

Объединение базы данных Министерства здравоохранения и Управления регистрации населения позволило в ежедневном режиме анализировать огромный объем информации и немедленно предупреждать граждан о возможном заражении, опираясь на перечень посещенных ими стран и симптомы болезни.

Наконец, для выявления и мониторинга состояния людей, посетивших неблагополучные страны или контактировавших с больными, было введено использование кодов QR.

Люди, оказавшиеся в зоне риска, немедленно получают СМС-сообщения с требованием начать домашний карантин.

Между тем ни о каком тотальном кодировании жителей более чем 20-миллионного острова, которое позволяло бы отслеживать их каждый шаг, речи не идет. Как не рассматривается и сценарий введения общенационального карантина со штрафными санкциями для его нарушителей. Несмотря на близость китайского Уханя и пережитую эпидемию атипичной пневмонии, власти острова пока не видят необходимости в подобных мерах.

Вместо них Главный противоэпидемический командный центр 25 марта настоятельно рекомендовал всем юридическим и физическим лицам воздерживаться от проведения любых массовых мероприятий в помещении (с участием более 100 человек) и под открытым небом (с участием более 500 человек).

Как напомнили в ГПКЦ, мероприятия с большим числом участников сопряжены с тем, что люди в течение долгого времени находятся в непосредственной близости друг от друга, и это увеличивает риск передачи болезни от человека к человеку.

После опубликования директивы ГПКЦ находящийся в Тайбэе Музей императорского дворца, где хранится одна из крупнейших коллекций памятников китайской культуры и цивилизации, объявил, что число посетителей, единовременно находящихся в здании, будет сокращено до 100 человек. Такой режим будет действовать до особого распоряжения дирекции.

В качестве одной из мер мониторинга контрольные замеры температуры тела посетителей будут проводиться с помощью инфракрасных термодетекторов, установленных у входа. Кроме того, дирекция музея объявила о том, что посетители должны будут соблюдать полутораметровую дистанцию между собой и что в музее уже создана специальная зона ожидания, если число посетителей приблизится к максимально допустимому значению.

Коронавирус-2020 в Китае и мире

Последние данные о распространении и ущербе от заболевания

В одном миллилитре морской воды содержится до десяти миллионов вирусов. И пока что не все они известны учёным.
Фото dimitrisvetsikas1969/pixabay.com.

В одном миллилитре морской воды содержится до десяти миллионов вирусов. И пока что не вся эта компания хорошо изучена учёными.

Команда американских исследователей из Массачусетского технологического института совместно с коллегами из Медицинского колледжа имени Альберта Эйнштейна обнаружила неизвестное ранее семейство вирусов. Они обитают в Мировом океане, и их нельзя заметить при помощи стандартных лабораторных тестов.

Исследователи подозревают, что эти вирусы распространены также на суше, и, возможно, даже присутствуют в микробиоте людей.

По словам учёных, неуловимый морской организм является ключевым недостающим звеном в эволюционной истории вирусов и играют важную роль в регулировании популяций бактерий.

Напомним, что вирусы не считаются микроорганизмами, как бактерии. Это организмы доклеточного типа, которые могут существовать, например, в самих бактериях (их называют бактериофагами). Найденный вирус как раз является охотником на бактерии. Причём, в отличие от типичных вирусов, которые атакуют один-два типа бактерий, этот "хищник" может заражать десятки разных типов, что подчёркивает его экологическую устойчивость.

Авторы отмечают важную особенность в строении найденного организма. Дело в том, что большинство вирусов имеет внешнюю белковую оболочку (капсид), за которой тянется так называемый белковый хвост. Новый вирус такого хвоста лишён.

За эту и другие особенности, из-за которых, собственно, эксперты и упускали из виду этот вирус, новую группу назвали Autolykiviridae. Наименование является отсылкой к персонажу греческой мифологии Автолику, который был неуловимым разбойником, мог принимать любой облик и делать предметы невидимыми.

Это исследование открывает новые возможности для понимания роли вирусов в океане, считают эксперты.

"В практическом смысле это также показывает, как нам нужно изменить некоторые обычно используемые методы, чтобы поймать эти виды вирусов для различных исследований. Я бы сказал, что это важный шаг в этой области", — говорит морской биолог Джед Фурман (Jed Fuhrman) из Университете Южной Калифорнии, который не участвовал в этой работе.

Современные модели взаимодействия вирусов и бактерий основаны на хорошо изученных хвостатых вирусах, объясняет глава исследовательской группы Кэтрин Кауфман (Kathryn Kauffman). Поэтому специалистам не хватает информации о деятельности других вирусов.

Её коллеги также отмечают, что большинство морских вирусов как раз относятся к бесхвостым, поэтому команда и решила изучить образцы воды.

Первые тесты показали, что вирусы Autolykiviridae часто выбирают в качестве жертв бактерии из семейства вибрионов, причём более 300 различных штаммов. Но, проведя больше лабораторных экспериментов, авторы выяснили, что некоторые из этих вирусов с безжалостной эффективностью заражают и другие бактерии, и последних оказалось необычайно много.

Бактерии, инфицированные необработанными вирусами. Длинные двойные линии – это стенки бактериальных клеток, а маленькие круглые объекты с тёмными центрами – это вирусы.

Следующим сюрпризом стал геном вируса-"автолика". Секвенировав его, авторы обнаружили, что он сильно отличается от геномов других вирусов. Этот геном оказался до странности небольшим – всего-то десять тысяч пар оснований, это в четыре-пять раз меньше, чем у типичных хвостатых вирусов.

Имея информацию о строении вируса, его жертвах и геноме, учёные смогли "пробить" неуловимый организм по многим базам данных. И оказалось, что Autolykiviridae обитает во многих местах – практически по всему Мировому океану.

Впрочем, исследователи отмечают, что вряд ли вирусы-"автолики" присутствуют исключительно в морских водах. Вполне вероятно, что они распространены на суше и, скорее всего, они играют роль в основных биогеохимических циклах, например, в циклировании углерода.

Более того, согласно базам данных, очень похожие вирусы были найдены в кишечнике человека. Правда, пока не известно, как они влияют на микробные сообщества и насколько важны для здоровья.

Что же касается семейного древа, то родословная у Autolykiviridae богатая: они происходят из очень древней вирусной линии, которая определяется по конкретным типам капсидов (в них содержится вирусная ДНК).

Эта линия разнообразна: вирусы присутствуют в организмах животных и протистов. Но вот ещё одна странность: члены этого древнего клана в основном заражают людей (аденовирусы) или водоросли (гигантские вирусы). Тот факт, что их родственники могут "опускаться" до бактерий, учёные открыли впервые.

Авторы работы надеются, что их новые методы помогут многим командам в будущем найти и изучить ещё очень много неизвестных вирусов.

Кэтрин Кауфман поясняет: как правило, чтобы проверить вирусную активность, исследователи заражают бактерии вирусным образцом и примерно через сутки проверяют, погибли ли эти бактерии. Но бесхвостые вирусы часто действуют медленнее: на уничтожение бактерий им требуется несколько дней. И об этой особенности не стоит забывать.

Более подробно об открытии и изучении вируса-"автолика" рассказывается в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Кстати, не так давно выяснилось, что беспозвоночные миллиарды лет переносили полторы тысячи неизвестных науке вирусов.

Впрочем, "вирусные" сюрпризы часто преподносит и сам человеческий организм. Например, неизвестный вирус ранее отыскали в старых образцах крови, а в слюне нашлась новая форма жизни.

В капле морской воды находится несколько миллионов микроорганизмов, большая часть из которых даже сложно назвать живыми, но именно они могут влиять на изменение земного климата. РИА Новости разбирается, чем опасны морские вирусы и стоит ли с ними бороться.

Микроорганизмы размером с 60 галактик

В 1989 году ученые из Бергенского университета решили посмотреть через трансмиссионный электронный микроскоп на материал, осажденный из морской воды. Результат был ошеломительный: выяснилось, что в одном миллилитре пробы обитает около 250 миллионов вирусов — в сто раз больше, чем считалось прежде, когда вирусные частицы изучали на искусственно культивируемых бактериальных газонах.

"Дальнейшие работы дали еще более потрясающие результаты. Вирусы оказались самыми многочисленными организмами, обитающими в Мировом океане, — их счет идет на квинтиллионы (1030). Если поставить все морские вирусные частицы в цепочку, она растянется на 60 галактик", — рассказывает доктор биологических наук Елена Лихошвай, профессор, заведующая отделом ультраструктуры клетки Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук.

Современные методы расшифровки ДНК еще сильнее изменили представления о числе и разнообразии вирусов, живущих на планете. В 2016 году ученые из Объединенного института генома в Калифорнии и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли проанализировали огромный объем данных, полученных после метагеномного секвенирования образцов из трех тысяч географических точек, — это были морские, пресноводные и наземные экосистемы. Исследователи обнаружили свыше 125 тысяч участков вирусных ДНК, что увеличило число известных вирусных генов в 16 раз.

Неприхотливые и очень живучие

Микроорганизмов в Мировом океане гораздо больше, чем рыб и морских млекопитающих. По некоторым данным, на них приходится до 98 процентов всей океанической биомассы. И самые многочисленные — вирусы. Каждую секунду они заражают триллиарды (1023) морских обитателей и таким образом ежедневно истребляют до 20 процентов океанической биомассы.

При этом вирусы отличаются крайней живучестью и неприхотливостью. Они могут существовать в широком диапазоне температур и в самых неблагоприятных условиях. Например, вирус морской диатомеи (Chaetoceros debilis CdebDNAV) продолжает заражать и при минус 196 градусах Цельсия. Цианофаги сохраняются в осадках до ста лет, а гигантский вирус амеб Pithovirus sibericum возрастом 30 тысяч лет, не так давно обнаруженный в вечной мерзлоте, все еще был способен инфицировать микроорганизмы.

Кроме того, долгое время считалось, что каждый вирус охотится только на узкую группу внутри микробного сообщества — бактерии того или иного вида. Однако американские ученые показали, что морские вирусы не столь привередливы в еде и могут инфицировать микроорганизмы разных родов.

Никто не избежит заражения

Эти цифры и факты вовсе не значат, что отпуск на море граничит с самоубийством. Только одна шестидесятая часть всех вирусных частиц, обитающих в воде, опасна для человека. От некоторых страдают рыбы и морские млекопитающие, но основная их добыча — микробы, играющие важную роль в формировании земного климата.

"Известно, что после атаки вируса в геноме бактерии остаются последовательности CRISPR — небольшие повторяющиеся отрезки генома, разделенные нетранскрибируемыми участками ДНК, заимствованными из чужеродных генетических элементов. Они обеспечивают "иммунитет" к повторной инфекции, и по их наличию в геноме бактерии можно заключить, что она уже была заражена определенным фагом. CRISPR обнаружены у 40 процентов бактерий и 90 процентов архей", — говорит Елена Лихошвай.

По некоторым данным, цианобактерии, благодаря которым на Земле когда-то появился кислород, и другие микроскопические морские фотосинтетики сегодня потребляют примерно половину всего выделяемого в атмосферу углекислого газа. Поэтому вирусы-бактериофаги, атакующие и истребляющие их, могут играть значительную роль в процессах глобального потепления. Впрочем, пока в научном мире нет единого мнения о том, с каким знаком это влияние — плюсом или минусом.

Как выяснили исследователи из Уорикского университета, вирусное заражение действительно сказывается на фотосинтетических способностях цианобактерий — фиксация углекислого газа (то есть его превращение в углеродные соединения) в бактериальной культуре замедляется после атаки бактериофагов почти в пять раз. По приблизительным оценкам, в результате инфицирования микроорганизмов в атмосфере ежегодно остаются непоглощенными до пяти миллиардов тонн углерода — это десять процентов всего углерода, фиксируемого Мировым океаном.

Впрочем, некоторые ученые указывают, что после уничтожения бактерий вирусами останки микроорганизмов погружаются на глубину, где процессы, приводящие к выделению углекислого газа, сильно замедленны. Там они выделяют железо, фосфор и некоторые другие элементы, необходимые для питания фитопланктона. Фитопланктон разрастается и поглощает еще больше углекислого газа.

"Согласно новой схеме глобального круговорота органического вещества и биогенных элементов водных экосистем, вириопланктон (совокупность всех вирусов, обитающих в Мировом океане) влияет на многие биогеохимические и экологические процессы, включая цикл питания, дыхания и распределение веществ в различных звеньях экосистемы. В оценках круговорота углерода и азота необходимо учитывать роль вирусов, так как они — важная часть пищевых сетей, регулирующая глобальные биогеохимические циклы", — резюмирует Елена Лихошвай.

В глубине Северного Ледовитого океана скрывается целая армия опасных террористов. Как их зовут? Морские вирусы!

Морские вирусы способны вызвать массовое заражение и гибель обитателей моря и высвободить, таким образом, тонны углерода, который далее естественным образом попадет в атмосферу. И вызовет еще большее усиление парникового эффекта… Хотя все это, конечно, только гипотеза, так как роль, которую играют эти вирусы в морской экосистеме, по-прежнему остается для всех загадкой. В одной чайной ложке воды из Северного Ледовитого океана содержится от 4 до 16 миллионов вирусов.

Несмотря на свой малый размер, морские вирусы в 15 раз более многочисленны, чем бактерии и другие микроорганизмы. Каждую секунду они заражают в среднем 1023 морских организма. По мнению ученых вирусы каждый день убивают до 20% всей океанской биомассы. В результате этой невероятной гекатомбы в океане ежедневно высвобождается от 100 миллионов до миллиарда тонн углерода. В нынешних условиях океаны поглощают более двух из восьми гигатонн углерода, которые являются следствием деятельности человека. Таким образом, океан представляет собой важный резервуар углерода, который морские вирусы в будущем могут разрушить… или нет.

Первая причина основана на законах химии: чем большее количество двуокиси углерода растворено в воде, тем меньше ее способность поглощать новые объемы СО2. Вторая причина касается биологической составляющей океанского резервуара. То, что он не переполняется, объясняется активным действием морских растений. Подобно своим наземным "коллегам", водоросли и фитопланктон обладают способностью к фотосинтезу, то есть производству более сложных органических соединений на основе углекислого газа и солнечной энергии. После смерти эти организмы опускаются до таких глубин, где плотность воды и давление не дают им подняться наверх. Углерод в результате попадает в надежное хранилище. И если вирусы увеличат количество растворенного углерода по отношению к поглощаемым водорослями объемам, это может заклинить всю биологическую помпу. Именно об этой возможности сегодня в первую очередь говорят специалисты.

Противоречивые прогнозы

Тем не менее, в настоящий момент они открыто признают свою неспособность точно оценить опасность, которую представляют вирусы для изменения климата: хотя их деятельность и может закоротить биологическую помпу, они в то же время способны и смазать ее "шестеренки". Так, когда вирус убивает, определенное число жертв погружается на глубину, где процессы, которые приводят к выделению СО2, сильно замедленны. Кроме того, эти останки выделяют железо, фосфор и другие необходимые для питания фитопланктонная элементы. Производство этих минералов способствует росту фитопланктона и, как следствие, усилению фотосинтеза и поглощения углекислого газа. Наконец, вирусные инфекции способствуют образованию "морского снега" (белые хлопья, которые состоят из трупов, фекальных масс и органических останков). Эти скопления формируются на поверхности, а затем идут на дно под своим собственным весом. Хотя морской снег и мешает подводной жизни, он также позволяет доставить на глубину часть углерода с поверхности. Все эти размышления сводятся к следующему вопросу: какая часть отходов вирусных инфекций останется на поверхности (окажется в атмосфере и сыграет свою роль в парниковом эффекте), а сколько их опустится на дно (и пойдет на хранение в сдерживающий потепление климата океанический резервуар)?

Огромная задача

Тем не менее, все не так просто: в головоломке не хватает нескольких деталей. Возьмите хотя бы роль диметилсульфида. Этот газ формируется в тот момент, когда фитопланктон подвергается заражению и умирает. Около двадцати лет назад биолог Джеймс Лавлок (James Lovelock) высказал гипотезу о том, что при попадании в атмосферу это вещество облегчает формирование облаков и таким образом способствует похолоданию климата. Получается, вирусы несут в себе и охлаждающий эффект? С уверенностью пока еще ни о чем говорить нельзя… Однако какой из этих феноменов все же будет играть решающую роль в случае усиления активности вирусов? В существующих экологических моделях роль вирусов просто-напросто не учитывается. Ученым еще только предстоит изучить их и понять, как изменения в интенсивности их жизнедеятельности могут отразиться на состоянии всей экосистемы. Затем нужно будет сначала создать локальную модель, потом перейти на региональный уровень, и только тогда приступать к оценке угрозы в масштабе всей планеты. Задача на первый взгляд просто колоссальная: о вирусах ученым известно еще крайне мало. Но в любом случае мы уже знаем, что воздействие вирусов на организмы превращает их в регуляторов жизни на микроскопическом уровне. Или даже климата на всей Земле.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

В капле морской воды содержится несколько миллионов микроорганизмов, большинство из которых даже трудно назвать живыми, но именно они могут влиять на изменение земного климата. РИА Новости разбирается, чем опасны морские вирусы и стоит ли с ними бороться.

Микроорганизмы размером с 60 галактик

В 1989 году ученые из Бергенского университета решили посмотреть через трансмиссионный электронный микроскоп на материал, осажденный из морской воды. Результат был ошеломительный: выяснилось, что в одном миллилитре пробы обитает около 250 миллионов вирусов — в сто раз больше, чем считалось прежде, когда вирусные частицы изучали на искусственно культивируемых бактериальных газонах.
"Дальнейшие работы дали еще более потрясающие результаты. Вирусы оказались самыми многочисленными организмами, обитающими в Мировом океане, — их счет идет на квинтиллионы (1030). Если поставить все морские вирусные частицы в цепочку, она растянется на 60 галактик", — рассказывает доктор биологических наук Елена Лихошвай, профессор, заведующая отделом ультраструктуры клетки Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук.

Современные методы расшифровки ДНК еще сильнее изменили представления о числе и разнообразии вирусов, живущих на планете. В 2016 году ученые из Объединенного института генома в Калифорнии и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли проанализировали огромный объем данных, полученных после метагеномного секвенирования образцов из трех тысяч географических точек, — это были морские, пресноводные и наземные экосистемы. Исследователи обнаружили свыше 125 тысяч участков вирусных ДНК, что увеличило число известных вирусных генов в 16 раз.

Неприхотливые и очень живучие

Микроорганизмов в Мировом океане гораздо больше, чем рыб и морских млекопитающих. По некоторым данным, на них приходится до 98 процентов всей океанической биомассы. И самые многочисленные — вирусы. Каждую секунду они заражают триллиарды (1023) морских обитателей и таким образом ежедневно истребляют до 20 процентов океанической биомассы.

При этом вирусы отличаются крайней живучестью и неприхотливостью. Они могут существовать в широком диапазоне температур и в самых неблагоприятных условиях. Например, вирус морской диатомеи (Chaetoceros debilis CdebDNAV) продолжает заражать и при минус 196 градусах Цельсия. Цианофаги сохраняются в осадках до ста лет, а гигантский вирус амеб Pithovirus sibericum возрастом 30 тысяч лет, не так давно обнаруженный в вечной мерзлоте, все еще был способен инфицировать микроорганизмы.

Кроме того, долгое время считалось, что каждый вирус охотится только на узкую группу внутри микробного сообщества — бактерии того или иного вида. Однако американские ученые показали, что морские вирусы не столь привередливы в еде и могут инфицировать микроорганизмы разных родов.

Никто не избежит заражения

Эти цифры и факты вовсе не значат, что отпуск на море граничит с самоубийством. Только одна шестидесятая часть всех вирусных частиц, обитающих в воде, опасна для человека. От некоторых страдают рыбы и морские млекопитающие, но основная их добыча — микробы, играющие важную роль в формировании земного климата.

"Известно, что после атаки вируса в геноме бактерии остаются последовательности CRISPR — небольшие повторяющиеся отрезки генома, разделенные нетранскрибируемыми участками ДНК, заимствованными из чужеродных генетических элементов. Они обеспечивают "иммунитет" к повторной инфекции, и по их наличию в геноме бактерии можно заключить, что она уже была заражена определенным фагом. CRISPR обнаружены у 40 процентов бактерий и 90 процентов архей", — говорит Елена Лихошвай.

По некоторым данным, цианобактерии, благодаря которым на Земле когда-то появился кислород, и другие микроскопические морские фотосинтетики сегодня потребляют примерно половину всего выделяемого в атмосферу углекислого газа. Поэтому вирусы-бактериофаги, атакующие и истребляющие их, могут играть значительную роль в процессах глобального потепления. Впрочем, пока в научном мире нет единого мнения о том, с каким знаком это влияние — плюсом или минусом.

Как выяснили исследователи из Уорикского университета, вирусное заражение действительно сказывается на фотосинтетических способностях цианобактерий — фиксация углекислого газа (то есть его превращение в углеродные соединения) в бактериальной культуре замедляется после атаки бактериофагов почти в пять раз. По приблизительным оценкам, в результате инфицирования микроорганизмов в атмосфере ежегодно остаются непоглощенными до пяти миллиардов тонн углерода — это десять процентов всего углерода, фиксируемого Мировым океаном.

Впрочем, некоторые ученые указывают, что после уничтожения бактерий вирусами останки микроорганизмов погружаются на глубину, где процессы, приводящие к выделению углекислого газа, сильно замедленны. Там они выделяют железо, фосфор и некоторые другие элементы, необходимые для питания фитопланктона. Фитопланктон разрастается и поглощает еще больше углекислого газа.

"Согласно новой схеме глобального круговорота органического вещества и биогенных элементов водных экосистем, вириопланктон (совокупность всех вирусов, обитающих в Мировом океане) влияет на многие биогеохимические и экологические процессы, включая цикл питания, дыхания и распределение веществ в различных звеньях экосистемы. В оценках круговорота углерода и азота необходимо учитывать роль вирусов, так как они — важная часть пищевых сетей, регулирующая глобальные биогеохимические циклы", — резюмирует Елена Лихошвай.

В капле морской воды содержится несколько миллионов микроорганизмов, большинство из которых даже трудно назвать живыми, но именно они могут влиять на изменение земного климата. РИА Новости разбирается, чем опасны морские вирусы и стоит ли с ними бороться.

Микроорганизмы размером с 60 галактик

В 1989 году ученые из Бергенского университета решили посмотреть через трансмиссионный электронный микроскоп на материал, осажденный из морской воды. Результат был ошеломительный: выяснилось, что в одном миллилитре пробы обитает около 250 миллионов вирусов — в сто раз больше, чем считалось прежде, когда вирусные частицы изучали на искусственно культивируемых бактериальных газонах.
"Дальнейшие работы дали еще более потрясающие результаты. Вирусы оказались самыми многочисленными организмами, обитающими в Мировом океане, — их счет идет на квинтиллионы (1030). Если поставить все морские вирусные частицы в цепочку, она растянется на 60 галактик", — рассказывает доктор биологических наук Елена Лихошвай, профессор, заведующая отделом ультраструктуры клетки Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук.

Современные методы расшифровки ДНК еще сильнее изменили представления о числе и разнообразии вирусов, живущих на планете. В 2016 году ученые из Объединенного института генома в Калифорнии и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли проанализировали огромный объем данных, полученных после метагеномного секвенирования образцов из трех тысяч географических точек, — это были морские, пресноводные и наземные экосистемы. Исследователи обнаружили свыше 125 тысяч участков вирусных ДНК, что увеличило число известных вирусных генов в 16 раз.

Неприхотливые и очень живучие

Микроорганизмов в Мировом океане гораздо больше, чем рыб и морских млекопитающих. По некоторым данным, на них приходится до 98 процентов всей океанической биомассы. И самые многочисленные — вирусы. Каждую секунду они заражают триллиарды (1023) морских обитателей и таким образом ежедневно истребляют до 20 процентов океанической биомассы.

При этом вирусы отличаются крайней живучестью и неприхотливостью. Они могут существовать в широком диапазоне температур и в самых неблагоприятных условиях. Например, вирус морской диатомеи (Chaetoceros debilis CdebDNAV) продолжает заражать и при минус 196 градусах Цельсия. Цианофаги сохраняются в осадках до ста лет, а гигантский вирус амеб Pithovirus sibericum возрастом 30 тысяч лет, не так давно обнаруженный в вечной мерзлоте, все еще был способен инфицировать микроорганизмы.

Кроме того, долгое время считалось, что каждый вирус охотится только на узкую группу внутри микробного сообщества — бактерии того или иного вида. Однако американские ученые показали, что морские вирусы не столь привередливы в еде и могут инфицировать микроорганизмы разных родов.

Никто не избежит заражения

Эти цифры и факты вовсе не значат, что отпуск на море граничит с самоубийством. Только одна шестидесятая часть всех вирусных частиц, обитающих в воде, опасна для человека. От некоторых страдают рыбы и морские млекопитающие, но основная их добыча — микробы, играющие важную роль в формировании земного климата.

"Известно, что после атаки вируса в геноме бактерии остаются последовательности CRISPR — небольшие повторяющиеся отрезки генома, разделенные нетранскрибируемыми участками ДНК, заимствованными из чужеродных генетических элементов. Они обеспечивают "иммунитет" к повторной инфекции, и по их наличию в геноме бактерии можно заключить, что она уже была заражена определенным фагом. CRISPR обнаружены у 40 процентов бактерий и 90 процентов архей", — говорит Елена Лихошвай.

По некоторым данным, цианобактерии, благодаря которым на Земле когда-то появился кислород, и другие микроскопические морские фотосинтетики сегодня потребляют примерно половину всего выделяемого в атмосферу углекислого газа. Поэтому вирусы-бактериофаги, атакующие и истребляющие их, могут играть значительную роль в процессах глобального потепления. Впрочем, пока в научном мире нет единого мнения о том, с каким знаком это влияние — плюсом или минусом.

Как выяснили исследователи из Уорикского университета, вирусное заражение действительно сказывается на фотосинтетических способностях цианобактерий — фиксация углекислого газа (то есть его превращение в углеродные соединения) в бактериальной культуре замедляется после атаки бактериофагов почти в пять раз. По приблизительным оценкам, в результате инфицирования микроорганизмов в атмосфере ежегодно остаются непоглощенными до пяти миллиардов тонн углерода — это десять процентов всего углерода, фиксируемого Мировым океаном.

Впрочем, некоторые ученые указывают, что после уничтожения бактерий вирусами останки микроорганизмов погружаются на глубину, где процессы, приводящие к выделению углекислого газа, сильно замедленны. Там они выделяют железо, фосфор и некоторые другие элементы, необходимые для питания фитопланктона. Фитопланктон разрастается и поглощает еще больше углекислого газа.

"Согласно новой схеме глобального круговорота органического вещества и биогенных элементов водных экосистем, вириопланктон (совокупность всех вирусов, обитающих в Мировом океане) влияет на многие биогеохимические и экологические процессы, включая цикл питания, дыхания и распределение веществ в различных звеньях экосистемы. В оценках круговорота углерода и азота необходимо учитывать роль вирусов, так как они — важная часть пищевых сетей, регулирующая глобальные биогеохимические циклы", — резюмирует Елена Лихошвай.