Marea este plină de microorganisme. Mai mici de un milimetru și adesea formate dintr-o singură celulă, acestea vin în forme și dimensiuni inimaginabile, de la bacterii și microalge la protozoare. Însă există și virusuri – entități incomplete, care au nevoie de o gazdă pentru a se replica și supraviețui.
Particulele virale independente au o structură incredibil de simplă. Ele sunt formate din material genetic, sub formă de ADN sau ARN, înconjurat de o capsulă proteică. Fiecare măsoară între 20 și 200 de nanometri.
Deși ar părea nesemnificative la prima vedere, virusurile sunt cele mai abundente entități din ocean. Doar un mililitru de apă oceanică de suprafață din zona de coastă poate conține până la zece milioane de virusuri. Numărul virusurilor scade înspre largul mării și odată cu adâncimea, ajungând la circa 100.000 la adâncimi de 4.000 m în largul mării.
Mai multe virusuri decât stele
S-a estimat că oceanele conțin un nonilion de virusuri – adică un număr egal cu unu urmat de 30 de zerouri, mai mult de câte stele există în galaxia noastră, Calea Lactee. Așadar, cum pot supraviețui atât de multe?
În timp ce numărul lor rămâne mai mult sau mai puțin constant în decursul timpului, numeroase virusuri sunt consumate de către microorganisme sau inactivate de radiații, în timp ce numeroase altele erup din gazdele infectate. Există un echilibru dinamic în dispariția și apariția virusurilor în apa oceanelor.
Majoritatea virusurilor marine conțin ADN dublu-catenar și aparțin uneia din următoarele familii: Myoviridae, virusuri cu codițe lungi, contractile; Syphoviridae, virusuri cu codițe curbate, necontractile; Podoviridae, virusuri cu codițe foarte scurte, necontractile.
Virusurile și victimele lor
Virusurile marine sunt, în general, considerate ucigași de microbi. În momentul în care un virus întâlnește o celulă-gazdă, o identifică după receptorii de pe suprafața membranei celulare, inserează materialul genetic în celulă și deturnează mașinăria celulară pentru a se replica. După ce are loc liza celulară (ruperea peretelui celular), între 20 și 300 de virusuri părăsesc celula, fiecare putând infecta o nouă gazdă.
Virusurile marine pot infecta orice organism, de la bacterii la balene. Însă abundența bacteriilor din ocean – un milion la litrul de apă – înseamnă că acestea constituie cele mai probabile gazde.
Se estimează că 1023 (numărul zece urmat de 23 de zerouri) infecții virale au loc în ocean în fiecare secundă, eliberând noi virusuri, dar și 109 tone de carbon din celulele din care erup. În întregul ocean, virusurile eliberează 140 de gigatone de carbon în fiecare an, ca rezultat al acestui proces.
Uneori, virusul nu perturbă gazda pe care o infectează, ci își inserează părți din materialul genetic în ADN-ul gazdei. Aceste virusuri sunt cunoscute sub denumirea de virusuri profage sau virusuri lizogene și pot controla care gene sunt exprimate în interiorul gazdei și chiar metabolismul acesteia. Însă atunci când un virus lizogen detectează o perturbare adversă în mediu sau în interiorul gazdei, profagul devine virulent și distruge celula-gazdă.
Fiecare infecție nouă oferă potențialul de a introduce noi gene în celula-gazdă, iar fiecare descendent al virusurilor poate purta gene furate de la gazdă. În acest fel, virusurile sunt cele mai bogate rezervoare de diversitate ale oceanelor.
Rolurile virusurilor în oceane
Virusurile marine formează părți ale rețelei trofice microbiene și ajută la controlul abundenței și diversității bacteriilor și algelor.
Se estimează că virusurile omoară aproximativ 20% din toți microbii din ocean în fiecare zi. În afară de a produce noi virusuri, distrugerea acestor gazde bacteriene și alge eliberează materialul conținut de acestea, care rămâne în apă sub formă de nutrimente organice și anorganice dizolvate.
Această materie dizolvată va fi utilizată ulterior de către alte microorganisme pentru a se dezvolta, acestea vor fi mâncate de alte organisme mai mari, cum ar fi zooplanctonul și peștii, care, la rândul lor, vor fi mâncate de rechini, balene și oameni. În acest fel, virusurile microscopice reciclează materialele necesare pentru ca viața să înflorească. Iar din moment ce oceanele acoperă 70% din suprafața Pământului, ele influențează puternic viața de pe aproape toată planeta.
Sursa: The Conversation.