Рыцари в сияющих доспехах. В океанах живет то, что может защитить Землю от закипания

Десятилетиями ученые предупреждают о климатическом вирусе, который надвигается на планету, а теперь и вовсе заявляют, что он уже здесь: прошлый год официально стал самым жарким за всю историю наблюдений, как и январь 2024 года — стал восьмым подряд самым жарким месяцем в истории. Кроме того, на Землю обрушились невероятные засухи и волны тепла, в результате чего арктические ледяные щиты неумолимо теряют лед, а вечная мерзлота начинает оттаивать, пишет SciTechDaily.

В ходе исследования ученые вооружились каталогом сотен тысяч видов ДНК и РНК вирусов, обитающих в Мировом океане. В данный момент исследователи сосредоточены на вирусах, которые, как они полагают, могут помочь нам в борьбе с климатическим кризисом: предполагается, что они смогут бороться с изменением климата, помогая улавливать углекислый газ в морской воде. Также считается, что некоторые вирусы смогут предотвратить утечку метана из оттаивающей арктической почвы.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В своей работе команда из Университета штата Огайо объединила данные геномного секвенирования с анализом искусственного интеллекта. В результате исследователям удалось идентифицировать вирусы, обитающие в океане, а также оценить их геномы — в результате они обнаружили, что они "крадут" гены у других микробов и клеток, которые перерабатывают углерод в море. В общей сложности ученым удалось идентифицировать 340 известных метаболических путей во всем Мировом океане, при этом 128 из них были обнаружены в геномах океанических вирусов.

По словам соавтора исследования, профессора микробиологии Мэтью Салливана, они с коллегами были шокированы, что число этих вирусов было так велико. В своей работе ученые использовали огромный массив данных с помощью достижений в области вычислений и теперь ученым удалось составить список вирусов, которые фактически играют роль в углеродном метаболизме.

Ученые использовали моделирование метаболизма сообщества, чтобы получить представление о том, какие вирусы нацелены на наиболее важные пути и в дальнейшем могут стать важными рычагами в борьбе с изменениями климата и сдерживании глобального потепления.

По словам Салливана, океана поглощают огромное количество углерода, и это защищает нас от изменения климата. Углекислый газ поглощается в виде газа, а его преобразование в органический углерод определяется микробами. Теперь ученые видят, что некоторые вирусы нацелены на наиболее важные реакции в метаболизме микробного сообщества — то есть, вирусы фактическим можно использовать для преобразования углерода в нужный нам вид.

Другими словами, авторы исследования полагают, что мы можем "укрепить этот океанский буфер", чтобы он в конце концов стал своеобразным поглотителем углерода. В результате мы сможем выиграть время для борьбы с изменением климата.

Отметим, что эта история не нова. Еще в 2016 году ученые обнаружили, что поглощение углерода в океане связано с присутствием вирусов. Тогда предполагалось, что они помогают поглощать углерод, когда инфицированные вирусом клетки, перерабатывающие углерод, группируются в более крупные липкие агрегаты, попадающие на дно океана.

В целом команда отмечает, что их идея заключается в том, чтобы создать микробиомы, которые могут быть полезными. Например, лаборатория Салливана, основываясь на том, что происходит в океане, применяет этот опыт для использования вирусов для создания микробиомов в организме человека. Например, они могут быть использованы, чтобы помочь восстановиться после травмы спинного могла, или для того, чтобы улучшить исходы для младенцев, рожденных от матерей с ВИЧ, а также в борьбе с инфекцией при ожоговых ранах и многом другом.

Кроме того, ученые рассматривают вариант использования фагов в качестве инструментов геоинженерии в совершенно другой экосистеме — а именно, в вечной мерзлоте на севере Швеции. В этом месте микробы одновременно меняют климат и реагируют на его изменения по мере таяния вечной мерзлоты. Ученые обнаружили в вечной мерзлоте линию одноклеточных организмов, которые являлись производителями значительного количество метана, являющегося парниковым газом.

Ранее Фокус писал о том, что будущее на Земле под угрозой: 20 из 35 показателей пригодности к жизни на пределе.