La nueva investigación proporciona la cuenta más completa hasta la fecha de los virus que impactan los océanos del mundo, aumentando diez veces la cantidad de poblaciones de virus conocidas.
“Esta nueva comprensión de los virus desde el polo norte hasta el polo sur y desde la superficie hasta 4.000 metros de profundidad puede ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se comportarán los océanos bajo las presiones del cambio climático”, dijo Ahmed Zayed, co-autor principal del estudiante de doctorado de estudio y microbiología en la .
Los investigadores analizaron muestras marinas a lo largo y profundo en un esfuerzo por comprender las complejidades de los virus, que son cada vez más reconocidos como actores importantes en el papel de los océanos para atenuar los efectos del cambio climático.
Este nuevo estudio acerca el total de las poblaciones virales marinas conocidas en el océano a cerca de 200,000, un trabajo que ayudará a los científicos a comprender mejor su influencia en todo el mundo, incluida su parte en la entrega de carbono al mar, protegiendo la atmósfera de daños mayores.
“Este es un ‘catálogo’ masivo de virus oceánicos, que usamos para dibujar el primer mapa global de la diversidad viral”, dijo Zayed.
Ann Gregory, coautora y autora principal del estudio, agregó: “Lo que fue realmente emocionante fue poder estudiar estos virus en dos niveles importantes: el nivel de la población y el análisis de la variación genética dentro de cada población, lo que nos informa sobre la evolución.
“Hemos ampliado el número de poblaciones víricas conocidas más de diez veces y este nuevo mapa nos ayudará a comprender el impacto de los virus oceánicos a nivel global”, dijo Gregory, anteriormente de Ohio State y ahora un estudiante postdoctoral en Bélgica en KU Leuven.
Las muestras se recolectaron durante los tres años sin precedentes de Tara Oceans Expedition, en la que un equipo de más de 200 expertos se embarcó en el mar para catalogar y comprender mejor a los habitantes invisibles del océano, desde pequeños animales hasta virus y bacterias.
Además de la investigación previa en los océanos templados y tropicales, este nuevo trabajo incluye muestras de la circunnavegación por la goleta del Océano Ártico, la zona más afectada por el cambio climático.
Los investigadores que participaron en el nuevo estudio pudieron documentar los virus mediante el análisis de su genética y el uso de algoritmos computacionales avanzados.
El estudio fue el primero en muestrear sistemáticamente el Ártico en busca de virus e incluyó muestras más profundas de otros océanos de lo que se estudió anteriormente, dijo Zayed. Un informe detallado de estos virus es importante debido a su amplia influencia en otros microbios marinos, incluyendo bacterias, arqueas, protozoos y hongos.
“Los microbios marinos tienen un profundo impacto en nuestra tierra. “Producen más de la mitad del oxígeno que respiramos, mueven el dióxido de carbono de la atmósfera al fondo marino y constituyen aproximadamente el 60 por ciento de la biomasa del océano, actuando como la base de la red alimenticia en los océanos”, dijo Sullivan.
“Sin microbios, la Tierra, sus océanos e incluso nuestros cuerpos humanos se detienen. Nuestro laboratorio está ayudando a los investigadores a finalmente “ver” los virus ocultos que infectan estos microbios”.
Cuando los virus infectan a los microbios, puede cambiar la estructura de las comunidades microbianas, aumentar su metabolismo e impactar su evolución. En los océanos, eso está relacionado con la capacidad de los océanos para mejorar el medio ambiente al absorber el dióxido de carbono producido por el hombre.
Los investigadores exploraron la variación genética entre individuos dentro de cada población viral, el nivel de variación entre poblaciones dentro de cada comunidad, el nivel de variación entre comunidades en múltiples entornos en el océano global y las fuerzas impulsoras de todas estas variaciones.
“Después de ‘dibujar’ estos mapas globales multinivel de diversidad viral, encontramos algunas sorpresas. Primero, casi todas las comunidades virales se dividieron en solo cinco grupos según su ubicación y profundidad. “Cuando examinamos los genes de los virus en cada una de esas comunidades, encontramos evidencia de adaptación genética a las diferentes zonas del océano”, dijo Gregory.
La segunda sorpresa fue que la diversidad viral era alta en el Océano Ártico. La mayoría de los estudios de organismos más grandes han llegado a la conclusión de que la diversidad es más alta en el ecuador y disminuye a medida que avanza hacia los polos.
“Esto sugiere que el Ártico podría ser una” cuna “no reconocida de la biodiversidad viral más allá de los trópicos y enfatiza la importancia de estas regiones árticas afectadas por el clima para la biodiversidad global”, dijo Zayed.