科学探索|海洋调查发现了数千种以前未被描述的病毒海洋调查发现了数千种以前未

对海洋RNA病毒的首次全球调查发现了数以千计的新病毒，据悉，其中一些病毒在锁住海底的碳方面起着核心作用。在2009年至2012年期间，研究人员在一艘名为Tara的船上收集了来自世界上所有海洋的海水样本。俄亥俄州立大学的Guillermo Domínguez-Huerta和他的同事以前曾观察过这些样本中的数十万种DNA病毒。
【科学探索|海洋调查发现了数千种以前未被描述的病毒】

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他们发现病毒集中在五个主要的生态区，其中北冰洋的多样性最强。但这只说明了故事的一半。
海洋中也充满了病毒，它们的基因组是由一种叫做RNA的不同遗传物质构成，细胞用它来指导蛋白质的合成。使用现有的方法分析DNA病毒是相对容易的，但研究人员必须想出改进的技术从而将病毒RNA跟每个样本中的其他生物体产生的大量RNA区分开来。
现在，Domínguez-Huerta及其同事们利用来自Tara的样本发表了有史以来最大的海洋RNA病毒调查。他们在海洋中发现了5000多种RNA病毒，几乎所有的病毒都是科学界的新发现。加拿大不列颠哥伦比亚大学的Curtis Suttle指出：“它扩大了我们对有多少多样性的看法。”他并没有参与这项研究。
该小组特别关注了病毒在碳封存中发挥的作用。每天，大量死亡的浮游生物沉入海底并带走了它们体内的碳，然后被埋在地下可能达数百万年。这个过程被称为生物碳泵，其每年会释放出多达12千兆吨的碳。这约是每年所有人类造成的二氧化碳排放量的1/3 。
研究人员早就知道病毒在这一过程中发挥了作用，但Domínguez-Huerta和他的团队已经发现了更多的细节。他们认为，新发现的RNA病毒中至少有11种感染了对碳泵很重要的浮游生物，这表明病毒是如何影响它的明确机制。跟主要感染细菌和古细菌的DNA病毒不同，RNA病毒感染更复杂的浮游生物，如藻类和真菌。“当人们想到病毒的时候，他们想到的是疾病。他们不会想到二氧化碳，”Domínguez-Huerta说道。
此外，该团队还开发了一个计算机模型以预测碳泵在某一特定海洋区域的作用，其依据是那里的病毒丰度。团队成员、俄亥俄州立大学的Ahmed Zayed指出，这最终可以为气候模型提供信息。虽然研究人员还不能用精确的数字说明某种病毒是如何加速或阻碍泵的，但他指出，病毒有一天可能会像“精细的旋钮”一样被用来调整它。
一个额外的意外发现是，海洋中的许多RNA病毒似乎能利用从宿主本身窃取的基因来改变其微生物宿主的代谢。这种能力可能是为了应对资源极其匮乏的开放性海洋而进化出来的，可能是RNA病毒影响碳泵的另一条途径。华盛顿州太平洋西北国家实验室的Amy Zimmerman表示：“这些都是处于病毒生态学前沿的极其令人兴奋的问题。”