Uma gota de água do mar contém vários milhões de microrganismos, muitos dos quais dificilmente podem ser chamados de vivos, mas são eles que podem afetar a mudança no clima da Terra. A RIA Novosti entende por que os vírus marinhos são perigosos e se vale a pena combatê-los.
Microorganismos do tamanho de 60 galáxias
Em 1989, cientistas da Universidade de Bergen decidiram olhar através de um microscópio eletrônico de transmissão para o material precipitado da água do mar. O resultado foi surpreendente: descobriu-se que cerca de 250 milhões de vírus vivem em um mililitro da amostra - cem vezes mais do que se pensava anteriormente quando as partículas de vírus foram estudadas em gramados bacterianos cultivados artificialmente.
“O trabalho posterior deu resultados ainda mais surpreendentes. Os vírus acabaram sendo os organismos mais numerosos que vivem nos oceanos - seu número chega a quintilhões (1030). Se colocarmos todas as partículas de vírus marinhos em uma cadeia, ele se estenderá por 60 galáxias”, diz Elena Likhoshvai, doutora em Ciências Biológicas, professora e chefe do departamento de ultraestrutura celular do Instituto Limnológico da Seção Siberiana da Academia Russa de Ciências.
Os métodos modernos de decodificação do DNA mudaram ainda mais a ideia do número e da variedade de vírus que vivem no planeta. Em 2016, cientistas do Joint Genome Institute na Califórnia e do National Laboratory. Lawrence Berkeley analisou uma grande quantidade de dados obtidos após o sequenciamento metagenômico de amostras de 3.000 locais geográficos - estes eram ecossistemas marinhos, de água doce e terrestres. Os pesquisadores encontraram mais de 125.000 seções de DNA viral, o que aumentou o número de genes virais conhecidos em 16 vezes.
Despretensioso e muito tenaz
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Existem muito mais microrganismos nos oceanos do que peixes e mamíferos marinhos. De acordo com alguns relatórios, eles respondem por até 98% de toda a biomassa oceânica. E os mais numerosos são os vírus. Eles infectam 1023 trilhões de vida marinha a cada segundo e, portanto, consomem até 20% da biomassa dos oceanos todos os dias.
Ao mesmo tempo, os vírus são caracterizados por extrema vitalidade e despretensão. Eles podem existir em uma ampla faixa de temperatura e nas condições mais desfavoráveis. Por exemplo, o vírus das diatomáceas marinhas (Chaetoceros debilis CdebDNAV) continua a infectar mesmo a 196 graus Celsius negativos. Os cianófagos sobrevivem em sedimentos por até cem anos, e a ameba gigante Pithovirus sibericum de 30.000 anos, recentemente descoberta no permafrost, ainda era capaz de infectar microorganismos.
Além disso, por muito tempo, acreditou-se que cada vírus caça apenas um pequeno grupo dentro da comunidade microbiana - bactérias de um tipo ou outro. No entanto, cientistas americanos mostraram que os vírus marinhos não são tão exigentes quanto aos alimentos e podem infectar microorganismos de diferentes gêneros.
Ninguém escapa da infecção
Esses números e fatos não significam que férias no mar beiram o suicídio. Apenas um sexagésimo de todas as partículas virais encontradas na água são perigosas para os humanos. Os peixes e mamíferos marinhos sofrem com isso, mas sua principal presa são os micróbios, que desempenham um papel importante na formação do clima terrestre.
“Sabe-se que, após um ataque de vírus, as sequências CRISPR permanecem no genoma bacteriano - pequenos segmentos repetidos do genoma, separados por fragmentos de DNA não transcritos emprestados de elementos genéticos estranhos. Eles fornecem “imunidade” à reinfecção e, por sua presença no genoma da bactéria, pode-se concluir que ela já foi infectada por um determinado fago. O CRISPR é encontrado em 40% das bactérias e 90% das arquéias”, diz Elena Likhoshvay.
Diagrama do ciclo de vida de um vírus marinho (bacteriófago) / Ilustração de RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / logos2012.
De acordo com alguns relatórios, as cianobactérias, graças às quais o oxigênio já apareceu na Terra, e outros fotossintéticos marinhos microscópicos hoje consomem cerca de metade de todo o dióxido de carbono liberado na atmosfera. Portanto, os vírus bacteriófagos que os atacam e destroem podem desempenhar um papel significativo no aquecimento global. No entanto, até agora no mundo científico não há consenso sobre se essa influência é um sinal de mais ou menos.
Ordenanças do mar
Como os pesquisadores da Universidade de Warwick descobriram, a infecção viral realmente afeta as habilidades fotossintéticas das cianobactérias - a fixação de dióxido de carbono (ou seja, sua conversão em compostos de carbono) na cultura bacteriana diminui quase cinco vezes após o ataque de bacteriófagos. De acordo com estimativas aproximadas, como resultado da infecção de microorganismos na atmosfera, até cinco bilhões de toneladas de carbono permanecem não absorvidos anualmente - isso é dez por cento de todo o carbono fixado pelos oceanos.
No entanto, alguns cientistas apontam que, após a destruição das bactérias pelos vírus, os restos dos microrganismos são imersos a uma profundidade em que os processos que levam à liberação de dióxido de carbono são muito mais lentos. Lá eles secretam ferro, fósforo e alguns outros elementos necessários à nutrição do fitoplâncton. O fitoplâncton cresce e absorve mais dióxido de carbono.
“De acordo com o novo esquema de circulação global de matéria orgânica e elementos biogênicos dos ecossistemas aquáticos, o virioplâncton (a totalidade de todos os vírus que habitam o oceano mundial) afeta muitos processos biogeoquímicos e ecológicos, incluindo o ciclo de alimentação, respiração e distribuição de substâncias em várias partes do ecossistema. Na avaliação do ciclo do carbono e do nitrogênio, é preciso levar em conta o papel dos vírus, uma vez que eles são uma parte importante das redes alimentares que regulam os ciclos biogeoquímicos globais”, resume Elena Likhoshvai.
As cianobactérias e outros fotossintéticos marinhos microscópicos consomem hoje cerca de metade de todo o dióxido de carbono liberado na atmosfera / Foto: David Savage, Bruno Afonso, Pamela Silver.
Alfiya Enikeeva
