DUBOKO u Tihom oceanu, u zoni prijeloma Clarion-Clipperton, nalaze se najveće svjetske zalihe polimetalnih grumena.

Područje je predmet intenzivnog istraživanja nekoliko država zbog rudnog bogatstva, ali je istodobno i jedinstveno stanište. Nedavna studija bioraznolikosti te regije otkrila je golem broj virusa, od kojih 99 posto nikada prije nije bilo zabilježeno u znanosti.

Istraživači Bowen Hou i Lilan Zhang sa Sveučilišta u Chongqingu te Dong Sung s Drugog kineskog instituta za oceanografiju proučavali su virom zone Clarion-Clipperton.

Cilj im je bio uspostaviti, kako su naveli, "ključnu polaznu točku mikrobnog ekosustava prije početka rudarstva za buduće procjene utjecaja na okoliš". Svoje su rezultate objavili u časopisu Nature Communications, prenosi ScienceAlert.

Utrka za metalima s oceanskog dna

Polimetalni grumeni u središtu su interesa za dubokomorsko rudarstvo jer su bogati metalima koji se koriste u proizvodnji elektronike. Međunarodna uprava za morsko dno (ISA) dodijelila je 31 ugovor za istraživanje minerala u dubokom moru. Sedamnaest ugovora odnosi se na zonu Clarion-Clipperton, a pet ih drži Kina, što objašnjava zašto je studiju financiralo više kineskih znanstvenih agencija.

Istovremeno, ti grumeni čine temelj mnogih dubokomorskih ekosustava. Dok je veći dio oceanskog dna prekriven debelim slojem finog mulja, ovi čvrsti objekti predstavljaju tlo na kojem se razvija život.

Nastaju postupno, taloženjem mangana i drugih metala poput kobalta, nikla, litija i cinka iz morske vode oko središnje jezgre, koja može biti mikroskopski komadić školjke ili stijene. Neki grumeni rastu brzinom od oko 250 milimetara u milijun godina, a drugi svega jedan do pet milimetara u istom razdoblju.

Otkriće tisuća nepoznatih virusa

Nova studija upućuje na to da bi virusi mogli imati važnu ulogu u biogeokemijskim procesima u sedimentima gdje se nalaze polimetalni grumeni. Od 11.742 različita virusa koje su Hou i njegov tim otkrili, gotovo svi su potpuno novi za znanost i pokazuju vrlo malo sličnosti s virusima iz drugih dubokomorskih staništa.

Uzorci sedimenata za istraživanje prikupljeni su tijekom 2023. i 2024. godine. Istraživači su iz njih izdvojili DNK i RNK za sekvenciranje, a zatim su podatke usporedili s uzorcima iz drugih dijelova dubokog oceana kako bi utvrdili funkciju gena pronađenih virusa.

Utjecaj na ekosustav

Virusi su podcijenjena komponenta ekosustava. Iako se znanstvenici još spore oko toga jesu li uopće živi, njihov utjecaj na život na Zemlji je neupitan. Svakom je virusu potreban domaćin, a mnogi virusi pronađeni u zoni Clarion-Clipperton specijalizirani su za infekciju prokariotskih organizama - bakterija i arheja.

Ti jednostavni, jednostanični mikrobi sudjeluju u kruženju ugljika, dušika, fosfora, sumpora pa čak i metala. Virusi koje nose mogli bi značajno utjecati na te procese koji oblikuju ekosustav. Poznato je da virusi mogu mijenjati genetski ustroj svojih domaćina, čime su preusmjerili evolucijski put mnogih vrsta.

"Virusi inficiraju ključne funkcionalne mikrobe i kodiraju pomoćne metaboličke gene. Time mogu modulirati metabolizam i preživljavanje domaćina tijekom infekcije, što potencijalno utječe na biogeokemijske procese u sedimentima polja polimetalnih grumena", pišu autori. Čini se da su dubokomorski virusi iz zone Clarion-Clipperton ostavili trag i na svojim domaćinima. Moguće je da im pružaju genetski materijal za suočavanje sa stresom koji uzrokuju metali.

Neizvjesne posljedice rudarstva

Ostaje nejasno kako će rudarske aktivnosti, ako započnu, utjecati na ovaj složeni sustav. "Rudarske aktivnosti izazvat će fizičke poremećaje, podizanje i ponovno taloženje površinskih sedimenata. Dugotrajni eksperimenti pokazali su da učinci takvih poremećaja na sedimente mogu trajati desetljećima", navode autori.

"U takvom scenariju, populacije virusa i funkcionalni moduli zajednički dubljim i površinskim sedimentima mogli bi poslužiti kao potencijalni izvor za djelomičnu obnovu površinskih virusnih zajednica nakon poremećaja", dodaju. Ipak, autori upozoravaju da je potrebno još mnogo istraživanja kako bi se utvrdilo kako bi rudarstvo utjecalo na ove viruse, njihove domaćine i ekološke funkcije koje obavljaju.