Глибоко в безодні Тихого океану, зона Кларіон-Кліппертона є домом для найбільшого скупчення поліметалевих вузлів у світі.
Кілька країн активно досліджують цю зону через потенціал її мінеральних багатств, але це також надзвичайно унікальне середовище, де нещодавні наукові експедиції повернулися з повідомленнями про раніше невідомі форми життя.
Нове дослідження додає величезну кількість вірусів до біорізноманіття цієї оспорюваної території, 99% з яких ніколи не були задокументовані раніше.
Дослідники – Боун Хоу та Лілан Чжан з Університету Чунцин, а також Донг Сунг з Дослідницького інституту океанографії Китаю – вивчали 'віром' зони Кларіон-Кліппертона, щоб встановити те, що вони називають "життєво важливою базою для оцінки впливу на навколишнє середовище перед видобутком".
Вони опублікували свої результати в Nature Communications.
Поліметалеві вузли є в центрі гонки за видобуток глибокого моря, оскільки вони містять метали, які можна використовувати для виготовлення електроніки.
Міжнародна морська організація видала 31 контракт на дослідження видобутку глибоководних мінералів. Сімнадцять з цих контрактів знаходяться в зоні Кларіон-Кліппертона; п’ять з них належать Китаю, що, ймовірно, пояснює, чому це дослідження фінансувалося кількома науковими агентствами країни.
Але поліметалеві вузли також формують основу багатьох екосистем глибокого моря, включаючи ті, що знаходяться в зоні Кларіон-Кліппертона. Де більша частина дна глибокого моря є товстим, дрібним мулом, ці тверді вузли є буквально основою, на якій багато істот будують своє життя.
Вони формуються поступово, з марганцю та інших металів, таких як кобальт, нікель, літій і цинк, які осідають з морської води, утворюючи шари навколо центрального ядра (наприклад, мікроскопічного шматочка черепашки, зуба або каменю).
Для деяких швидко зростаючих вузлів шари металу накопичуються зі швидкістю близько 250 міліметрів на мільйон років, тоді як інші види ростуть на один до п’яти міліметрів на мільйон років.
Нове дослідження припускає, що віруси можуть відігравати важливу роль у біогеохімічних процесах у осадках поліметалевих вузлів.
Практично всі 11 742 різних вірусів, які виявили Хоу та його команда, є абсолютно новими для науки, маючи дуже мало спільного з іншими глибоководними середовищами.
Зразки осадів для цього дослідження були зібрані в 2023 і 2024 роках, а потім дослідники виділили ДНК та РНК для секвенування.
Потім вони порівняли дані з зразками, зібраними з інших частин глибокого океану, і детальніше вивчили, що віруси можуть насправді робити з усіма цими генами.
Віруси є недооціненою складовою екосистем. Ще не вирішено, чи вони взагалі можуть вважатися 'живими', але немає сумнівів у їхній здатності впливати на життя на Землі.
Кожен вірус потребує господаря, і в зоні Кларіон-Кліппертона багато з вірусів, які знайшли вчені, здається, спеціалізуються на інфікуванні прокаріотичних істот: бактерій і архей.
Ці прості, одноклітинні мікроби беруть участь у циклізації вуглецю, азоту, фосфору, сірки та навіть металів. І віруси, які вони несуть, можуть мати великий вплив на ці процеси, що формують екосистему.
Віруси відомі своєю здатністю змінювати генетичний механізм своїх господарів і повністю перенаправляти курс багатьох видів таким чином.
"Інфікуючи ключові функціональні мікроби та кодування допоміжних метаболічних генів, віруси можуть модулювати метаболізм і виживання господаря під час інфекції, що може мати потенційні наслідки для біогеохімічних процесів у осадках поліметалевих вузлів," - пишуть автори.
Схоже, що глибоководні віруси, знайдені в зоні Кларіон-Кліппертона, також залишили свій слід на своїх господарях, потенційно надаючи план дій для подолання стресу від металів.
Як все це буде впливати на видобувні роботи, якщо вони продовжаться, поки що неясно.
"Видобувні роботи викликатимуть фізичні порушення, повторне осадження та повторне розподіл поверхневих осадків, а довгострокові експерименти з порушеннями показали, що вплив таких порушень на осадки в зоні вузлів може зберігатися протягом десятиліть," - пишуть автори.
"У цьому сценарії вірусні популяції та функціональні модулі, спільні між глибшими та поверхневими осадками, можуть стати потенційним джерелом для часткового відновлення поверхневих вірусних спільнот після порушення."
Але, вони застерігають, потрібно ще багато досліджень, щоб зрозуміти, як ці віруси, господарі, яких вони інфікують, і екологічні функції, які вони можуть виконувати, будуть впливати на видобуток, якщо він відбудеться.
Дослідження було опубліковано в Nature Communications.