Zvuči kao zaplet iz znanstvenofantastičnog filma, ali najnovija istraživanja sa Sveučilišta u Miamiju otkrivaju zapanjujuću stvarnost: svjetski oceani prepuni su divovskih virusa, znanstveno poznatih kao girusi. U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature npj Viruses, znanstvenici upozoravaju kako su identificirali čak 230 prethodno nepoznatih virusa, čija je veličina i genetska kompleksnost daleko iznad onoga što se ranije smatralo mogućim za viruse.

Pet puta veći od običnih virusa – a još uvijek nepoznati

Za razliku od većine virusa koji su manji od 200 nanometara (manje od 0,5 posto širine ljudske vlasi), girusi mogu doseći više od 1.000 nanometara, a neki su čak veći od većine bakterija. Za usporedbu, ljudska vlas široka je između 80.000 i 100.000 nanometara.

Otkrivenih 230 divovskih virusa potpuno su novi za znanost, a njihov utjecaj na ljudsko zdravlje još nije poznat. Trenutno je poznato da napadaju mikroskopske organizme poput algi i ameba u vodenim ekosustavima, no znanstvenici ne isključuju mogućnost da postoje i na kopnu.

„Učinak divovskih virusa nedvojbeno se osjeća u svim okolišima, ali posebno nas zanima njihov utjecaj na vodene ekosustave,“ istaknuli su autori istraživanja.

Ugroza za oceane i atmosferu

Girusi inficiraju razne vrste jednostaničnih algi koje su odgovorne za proizvodnju otprilike polovice kisika na Zemlji. Njihova infekcija može uzrokovati brzo propadanje algalnih cvjetanja – masovnih nakupina algi koje se protežu na desecima tisuća kilometara oceana. Takav nagli kolaps može imati dalekosežne posljedice za morske, kopnene i atmosferske ekosustave.

Iako se često smatra da je prekomjerno razmnožavanje algi problem, znanstvenici upozoravaju da njihovo naglo uništavanje uzrokovano virusima može imati još ozbiljnije posljedice, uključujući smanjenje količine kisika u atmosferi.

Detekcija pomoću naprednog softvera

Kako bi identificirali ove viruse, znanstvenici su koristili računalni alat nazvan BEREN za analizu uzoraka morske vode. Većina pronađenih virusa pripada dvjema klasama: Algavirales (135 primjeraka) i Imitervirales (81 primjerak).

Algavirales obično imaju promjer od 100 do 200 nanometara i specijalizirani su za infekciju fotosintetskih jednoćelijskih eukariota – algi. S druge strane, Imitervirales, opisani kao „genetski kompleksni“, imaju fleksibilnu genetsku strategiju koja im omogućuje infekciju različitih domaćina.

„Divovski virusi posjeduju gene koji sudjeluju u staničnim funkcijama poput metabolizma ugljika i fotosinteze – gene koji su se dosad pripisivali isključivo staničnim organizmima,“ izjavio je Benjamin Minch sa Sveučilišta u Miamiju, autor studije. „To sugerira da girusi imaju iznimno velik utjecaj na metabolizam svojih domaćina i na biogeokemijske procese u oceanima.“

Najveći virus ikad otkriven potječe iz Sibira

Studija također spominje virus iz klasifikacije Pimascovirales – Pithovirus, najveći poznati virus na svijetu, dug čak 1.500 nanometara. Ovaj virus otkriven je prije deset godina u sibirskom permafrostu i vjeruje se da je star čak 300.000 godina – a i dalje može zaraziti žive organizme.

Geografski gledano, najveći broj divovskih virusa pronađen je u Baltičkom moru (108), zatim u vodama Antarktike (65). Ostali su otkriveni u Arktiku, Južnom Pacifiku, Sjevernom Atlantiku, Sargaškom moru te u zaljevu Jangmok u Južnoj Koreji.

To upućuje na zaključak da su hladni morski okoliši bogatiji izvor divovskih virusa, iako mnogi još uvijek nisu otkriveni. No upravo te vrste mogle bi biti posebno ugrožene klimatskim promjenama, što dodatno komplicira njihovo proučavanje.

Sljedeći koraci: praćenje i razumijevanje rizika

Istraživanje otvara vrata daljnjem proučavanju girusa na kopnu te istraživanju njihova potencijalnog širenja u ljudski okoliš. Poseban interes izaziva i mogućnost njihove uporabe za praćenje zagađenja i patogena u vodenim sustavima.

„Ova studija omogućila nam je izgradnju okvira za poboljšanje postojećih alata za detekciju novih virusa, što bi nam moglo pomoći u nadzoru onečišćenja i patogena u našim vodama,“ zaključio je Minch.