Gli oceani sono pieni di virus, che sono 10 volte di più di quanto credevamo

Quasi 200.000 i virus scoperti e l’Artico è la “culla” sconosciuta della biodiversità virale
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Lo studio “Marine DNA Viral Macro- and Microdiversity from Pole to Pole”, pubblicato su Cell da un team internazionale di ricercatori fornisce le informazioni più complete mai avute fino ad oggi dei virus che vivono negli oceani del mondo, aumentando di 10  volte il numero delle popolazioni di virus conosciute. Nel tentativo di comprendere la complessità dei virus, che sono sempre più riconosciuti come elementi importanti nel ruolo degli oceani nel mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici, i ricercatori hanno analizzato molti campioni marini e in profondità e il principale autore dello studio, Ahmed Zayed , un microbiologo della Ohio State University (OSU), spiega che «Questa nuova ricerca dei virus dal polo nord al polo sud e dalla superficie fino a 4.000 metri di profondità può aiutare gli scienziati a capire meglio come si comportano gli oceani sotto la pressione dei cambiamenti climatici»

Lo studio porta a 200.000 le popolazioni virali marine conosciute nell’oceano e gli scienziati sono convinti che si tratti di un lavoro che li aiuterà a capire meglio l’influenza dei virus sull’intero pianeta, compreso il ruolo svolto nello stoccaggio del carbonio nelle profondità marine, proteggendo l’atmosfera da ulteriori danni provocati dall’aumento di CO2. .

Zayed spiega ancora: «Si tratta di un “catalogo” massicciamente esteso di virus oceanici, che abbiamo usato per disegnare la prima mappa globale della diversità virale». L’altra principale autrice dello, Ann Gregory della Katholieke Universiteit Leuven (Belgio), aggiunge: «Quel che è stato davvero eccitante è che ora siamo in grado di studiare questi virus su due livelli importanti: a  livello della popolazione e osservando la variazione genetica all’interno di ogni popolazione, il che ci parla dell’evoluzione. Abbiamo aumentato il numero di popolazioni virali conosciute di più di 10 volte e questa nuova mappa ci aiuterà a capire l’impatto dei virus oceanici a livello globale».

I campioni sono stati raccolti durante la Tara Oceans Expedition, una spedizione scientifica oceanica senza precedenti durata tre anni e durante la quale un team di oltre 200 esperti ha catalogare gli abitanti invisibili dell’oceano, dai piccoli animali ai virus e ai batteri. Oltre alla precedente ricerca negli oceani temperati e tropicali, questo nuovo lavoro comprende campioni provenienti dalla circumnavigazione dell’Oceano Artico, l’area più colpita dai cambiamenti climatici. All’OSU evidenziano che «I ricercatori coinvolti nel nuovo studio sono stati in grado di documentare i virus analizzando la loro genetica e utilizzando algoritmi computazionali avanzati». Zayed  conferma: «Lo studio è stato il primo a campionare sistematicamente l’Artico per i virus e ha incluso campioni più profondi provenienti da altri oceani rispetto a quelli precedentemente studiati. Un conteggio dettagliato di questi virus è importante a causa della loro ampia influenza su altri microbi marini, inclusi batteri, archaea, protozoi e funghi».

Il leader del team di ricerca, Matthew Sullivan, professore di microbiologia e ingegneria civile, ambientale e geodetica all’Osu, sottolinea che «I microbi marini hanno un profondo impatto sulla nostra terra. Producono più della metà dell’ossigeno che respiriamo, spostano l’anidride carbonica dall’atmosfera al fondo marino e costituiscono circa il 60% della biomassa dell’oceano, fungendo da fondamento della rete alimentare negli oceani. Senza i microbi, la Terra, i suoi oceani e persino i  corpi di noi umani si bloccherebbero. Il nostro laboratorio aiuta i ricercatori a “vedere” i virus nascosti che infettano questi microbi».

Quando i virus infettano i microbi, possono cambiare la struttura delle comunità microbiche, potenziare il loro metabolismo e influire sulla loro evoluzione. Negli oceani, questo è legato alla loro capacità di migliorare l’ambiente assorbendo il biossido di carbonio di origine antropica. Per questo, i ricercatori hanno studiato la variazione genetica tra individui all’interno di ogni popolazione virale, il livello di variazione tra le popolazioni all’interno di ciascuna comunità, il livello di variazione tra le comunità in più ambienti nell’oceano globale e le forze trainanti di tutte queste variazioni.

Gregory spiega ancora: «Dopo aver “disegnato” queste mappe globali multilivello della diversità virale, abbiamo riscontrato alcune sorprese. Innanzitutto, quasi tutte le comunità virali sono state suddivise in soli cinque gruppi in base alla loro posizione e profondità. Quando abbiamo esaminato i geni dei virus in ciascuna di queste comunità, abbiamo trovato prove di adattamento genetico alle diverse zone dell’oceano».

Gregory  conclude: «La seconda sorpresa è stata che la diversità virale era alta nell’Oceano Artico. La maggior parte degli studi su organismi più grandi ha concluso che la diversità è più alta all’equatore e diminuisce man mano che ci si sposta verso i poli. Questo suggerisce che l’Artico potrebbe essere una “culla” sconosciuta di biodiversità virale oltre i tropici e sottolinea l’importanza di queste regioni artiche fortemente influenzate dal clima per la biodiversità globale».