新研究发现海里有近20万种病毒

发布时间:2020-07-13 | 作者: | 来源:http://www.444baoma.com/info_249714.html

新研究发现海里有近20万种病毒

新研究发现海里有近20万种病毒

新一份研究估计全球海洋中病毒有近20万种,是以前研究估计的数量的十二倍多。该研究称,一升沿岸海水中所含的病毒数量比全球人口数量还多。

2015年该研究组分析记录的海洋中病毒种类只有5,476种;2016年更新为15,222种。这份今年刚发表在《细胞》(Cell)杂誌的研究,一下子飙升到195,728种,是2016年分析结果的12倍多。

该研究使用的是来自Tara海洋远征队(TaraExpedition)收集的海水样本。Tara项目基于巴黎,旨在研究气候变化的影响以和世界範围内海洋麵临的生态危机,派双桅纵帆船蒐集从海面至海洋深处、从南极到北极各处海水的样本,目前已完成11次远征任务。

最新这份研究包括了2015年和2016年那两份研究所没有用到的、来自北极的43个样本。约40%的新病毒种类来自这些新样本。其余的来自对以前所用样本的重新分析。

比利时鲁汶天主教大学(CatholicUniversityofLeuven)微生态学家、这份研究的主要作者之一AnnGregory向科普媒体Quantamagazine介绍说,新研究所用的演算法比之前改进了很多;另外他们团队给病毒的分类重新作了定义。

病毒算「活的」吗?

Gregory说,把病毒按「种类」(species)划分存在争议,因为病毒进行无性繁殖,而且互相之间、以及和宿主之间频繁交换DNA,加上病毒不存在独立繁衍所需的机制,所以一些生物学家甚至不认为病毒是「活的」。

因此他们团队把存在95%以上相同DNA的病毒归为一个「群类」(population),这样分析得到总共近20万个群类的病毒。

其中约90%的群类无法归入任何已知的病毒类别,也就是说它们是全新的种类。

全球五大病毒环境

研究者们发现所有病毒基于温度和深度可对应于五大区域环境:北极、南极、温带和热带海面、温带和热带海面以下,以及深海。每一个环境中的病毒都发展出了适应那种环境的基因组特性。

「温度是最大的群组结构预测指标。」这份研究的另一位主要作者、俄亥俄州大学(OhioStateUniversity)的AhmedZayed说,不同的温度支持着不同的微生物宿主群体,因此病毒也跟着作出适应性改变。

北极竟是病毒多样性热点

从全球来看,这份研究的观察结果似乎与现有的生态多样性分布认知有些不同。「人们认为赤道多样性最大,向两极递减。」Zayed说,这份研究看来,的确赤道的多样性多了起来,但是北极也发现了令人惊讶的多样性。

研究员MatthewSullivan说:「我们对北极的多样性感到惊讶,这很重要,因为由于气候变化,这里成了全球变化最快的水域之一。」

Gregory说,需要进一步研究了解这个问题的答案,她猜想这与北极冷水里较小的宿主细胞有关係。「宿主小意味着有更多的宿主,也意味着病毒有更多机会发展。」

病毒对全球生态碳循环的重要性

没有参与这份研究的微生物学家、不列颠哥伦比亚大学的CurtisSuttle说,病毒在全球生化循环,包括碳循环中起着重要的作用。因此这份数据的公布对人类社会很有帮助。

Suttle说,海洋目前吸收大约一半的人类活动碳排放量,并在持续增长。病毒会影响海洋的碳吸收。他说,每天全球约有20%∼40%的菌类被病毒杀死,细菌被感染后细胞壁破裂。「构成那些菌类的碳元素就释放到海里,有些碳最后被困在深海之中。」

一些学者认为将来病毒可用于影响碳循环,减少大气中二氧化碳的含量。就像现在医疗领域用噬菌体疗法对付抗药性病菌一样,Zayed把这种想法称为「对环境使用的噬菌体疗法」,承认其存在潜在风险。