Naukowcy z konsorcjum Tara Oceans na pokładzie szkunera badawczego RV Tara zebrali 35 000 próbek wody, które zostały przenalizowane pod kątem obecności mikroorganizmów. To, co tam znaleziono, zaskoczyło biologów. Najobfitsza kolekcja nowo zidentyfikowanych gatunków należy do gromady Taraviricota. Szczegóły badań można przeczytać w Science.

Prof. Matthew Sullivan, mikrobiolog z Uniwersytetu Stanowego Ohio (OSU), powiedział:

Cała gromada Taraviricota została znaleziona w oceanach, co sugeruje, że jest ona ważny z ekologicznego punktu widzenia. Wirusy RNA są bez wątpienia ważne w naszym świecie, ale zazwyczaj badamy tylko niewielki ich wycinek - kilkaset, które szkodzą ludziom, roślinom i zwierzętom. Chcieliśmy systematycznie badać je na bardzo dużą skalę i zbadać środowisko, któremu nikt do tej pory nie poświęcił zbyt wiele uwagi.

Sekretne życie mikrobów

Wirusy występują na całym świecie, praktycznie we wszystkich znanych środowiskach. Nie znamy wszystkich gatunków występujących na Ziemi - ba, ciągle odkrywamy nowe. Część pojawia się np. w rejonach arktycznych, gdzie wieczna zmarzlina roztapiająca się pod wpływem globalnego ocieplenia, uwalnia mikroby nieobecne na Ziemi od setek tysięcy lat. 

Innym ukrytym rezerwuarem wirusów mogą być oceany, które wciąż skrywają przed nami wiele tajemnic. Szacuje się, że pochłaniają one połowę wytwarzanego przez człowieka dwutlenku węgla z atmosfery, a wirusy morskie mogą być swoistym metronomem pompy biologicznej.

Międzynarodowy Komitet Taksonomii Wirusów zidentyfikował setki nieznanych wcześniej gatunków wirusów RNA, które zgrupowano w pięciu nowych gromadach: Taraviricota, Pomiviricota, Paraxenoviricota, Wamoviricota i Arctiviricota.

Zespół prof. Sullivana od dawna kataloguje gatunki wirusów DNA występujące w oceanach - w 2015 r. znano ich zaledwie kilka tysięcy, a w 2019 r. aż 200 000. Tak wyraźny wzrost liczebności znanych wirusów był możliwy dzięki dostępności cząsteczek wirusów do analiz. W obecnych badaniach podobnych cząsteczek wirusów RNA nie było, ale namierzono sekwencje z genów organizmów pływających w oceanach i zawężono analizę do fragmentu zawierającego gen RdRp, który przez miliardy lat ewoluował w wirusach RNA. Nie ma go ani w innych wirusach, ani innych organizmach.

Gen RdRp jest tak stary, jak życie na Ziemi. Jego sekwencje zmieniały się wielokrotnie, co oznacza niemożność stworzenia tradycyjnego drzewa filogenetycznego - naukowcy użyli więcej uczenia maszynowego.

Prof. Sullivan wyjaśnił:

Musieliśmy porównać to, co znane, aby zbadać to, co nieznane. Stworzyliśmy obliczeniowo powtarzalny sposób wyrównywania tych sekwencji, dzięki któremu możemy być bardziej pewni, że wyrównujemy pozycje, które dokładnie odzwierciedlają ewolucję.

Badania doprowadziły naukowców do zaproponowania nie tylko pięciu nowych gromad, ale także co najmniej 11 nowych klas w królestwie wirusów Orthornavirae. To z kolei pozwoli uczonym na lepsze zrozumienie, jak rozwinęło się życie na naszej planecie. Dzięki temu łatwiej nam będzie wypatrywać go poza Ziemią.