Mikrobiologer studerer gigantiske vira i den klimatruede Arctic Epishelf Lake

Mindre end 500 miles fra Nordpolen er Milne Fiord Epishelf Lake en unik ferskvandssø, der flyder på toppen af ​​det arktiske hav, kun holdt på plads af et lag is. Søen er domineret af encellede organismer, især cyanobakterier, der ofte er inficeret af usædvanlige "gigantiske vira." Efterforskere fra UniversitéLaval, Québec, Canada har lavet den første vurdering af forekomsten af ​​vira i denne sø. Forskningen er publiceret i Applied and Environmental Microbiology .

Vira er nøglen til at forstå polære akvatiske økosystemer, da disse økosystemer er domineret af enkeltcellede mikroorganismer, som ofte er inficeret med vira. Disse vira og deres mangfoldighed og udbredelse i Milnefjordsøen er sjældent blevet undersøgt. Holdet arbejder nu på at sekventere de gigantiske vira, en indsats, der sandsynligvis vil føre til at forstå, hvordan vira påvirker søens økologi via deres interaktioner med de cyanobakterier, de inficerer.

Hurtigt stigende temperaturer begrænser den tid, der er tilbage for mikrobiologer til at udvikle et klart billede af biodiversiteten og biogeokemiske kredsløb i disse isafhængige miljøer, samt konsekvenserne af de hurtige, irreversible temperaturændringer. "Ishylden, der holder søen på plads, forringes hvert år, og når den går i stykker, vil søen dræne ud i det arktiske hav og gå tabt," sagde den tilsvarende forfatter Alexander I. Culley.

"Vores resultater fremhæver det unikke ved det virale samfund i ferskvandssøen sammenlignet med det marine fjordvand, især i haloklinsamfundet," sagde Culley. Haloklinen er et område, hvor saltindholdet falder hurtigt, når man stiger op i vandsøjlen. Dette miljø tilbyder nicher for vira og værter, som hverken findes i ferskvands- eller marinelag med ensartet saltholdighed, sagde han.

Den afsidesliggende sø i Højarktis kunne kun nås med helikopter, når vejrforholdene tillod det. Forskerholdet indsamlede vandprøver og sekventerede al DNA'et i søvandet, så de kunne identificere vira og mikroorganismer i det. Undersøgelsen etablerer et grundlag for at fremme forståelsen af ​​viral økologi i forskellige globale miljøer, især i Højarktis.

"Høj bakteriel overflod kombineret med en mulig udbredelse af lytisk livsstil i denne dybde tyder på, at vira har en vigtig rolle i biomasseomsætningen," sagde Mary Thaler, Ph.D., medlem af Culleys team ved Université Laval. "Lytisk livsstil" refererer til frigivelsen af ​​datterviruspartikler, når værtsmikrobielle celle ødelægges.

Den mest dramatiske ændring, der blev observeret i Milne Fiord Epishelf Lake, var et flerårigt fald i mængden af ​​cyanobakterier. Forskerne tilskrev dette fald til den stigende marine indflydelse i ferskvandssøen, "da cyanobakterier har meget lav overflod i det arktiske hav," skrev de.

Ikke desto mindre forbliver detaljerne i dette økosystem uklare, fordi de fleste af dets vira indtil videre kun er kendt fra fragmenter af deres sekvenser. Således ved forskerne i de fleste tilfælde endnu ikke, hvordan vira påvirker de mikrober, de inficerer, eller hvilke vira, der bebor hvilke mikrober. + Udforsk yderligere

Virus trives i vandplanter i Floridas kilder