Лицарі в сяйливих обладунках. В океанах живе те, що може захистити Землю від закипання

Десятиліттями вчені попереджають про кліматичний вірус, який насувається на планету, а тепер і зовсім заявляють, що він уже тут: минулий рік офіційно став найспекотнішим за всю історію спостережень, як і січень 2024 року — став восьмим поспіль найспекотнішим місяцем в історії. До того ж на Землю обрушилися неймовірні посухи та хвилі тепла, унаслідок чого арктичні крижані щити невблаганно втрачають лід, а вічна мерзлота починає відтавати, пише SciTechDaily.

Під час дослідження вчені озброїлися каталогом сотень тисяч видів ДНК й РНК вірусів, що мешкають у Світовому океані. Наразі дослідники зосереджені на вірусах, які, як вони вважають, можуть допомогти нам у боротьбі з кліматичною кризою: передбачають, що вони зможуть боротися зі зміною клімату, допомагаючи вловлювати вуглекислий газ у морській воді. Також вважається, що деякі віруси зможуть запобігти витоку метану з арктичного ґрунту, що відтає.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У своїй роботі команда з Університету штату Огайо об'єднала дані геномного секвенування з аналізом штучного інтелекту. В результаті дослідникам вдалося ідентифікувати віруси, що мешкають в океані, а також оцінити їхні геноми — у результаті вони виявили, що ті "крадуть" гени в інших мікробів і клітин, які переробляють вуглець у морі. Загалом ученим вдалося ідентифікувати 340 відомих метаболічних шляхів у всьому Світовому океані, водночас 128 із них були виявлені в геномах океанічних вірусів.

За словами співавтора дослідження, професора мікробіології Метью Саллівана, вони з колегами були шоковані, що кількість цих вірусів була такою великою. У своїй роботі вчені використовували величезний масив даних за допомогою досягнень у галузі обчислень, і тепер ученим вдалося скласти список вірусів, які фактично відіграють роль у вуглецевому метаболізмі.

Учені використовували моделювання метаболізму спільноти, щоб отримати уявлення про те, які віруси націлені на найважливіші шляхи й надалі можуть стати важливими важелями в боротьбі зі змінами клімату і стримуванні глобального потепління.

За словами Саллівана, океани поглинають величезну кількість вуглецю, і це захищає нас від зміни клімату. Вуглекислий газ поглинається у вигляді газу, а його перетворення в органічний вуглець визначається мікробами. Тепер учені бачать, що деякі віруси націлені на найважливіші реакції в метаболізмі мікробного товариства — тобто віруси фактично можна використовувати для перетворення вуглецю на потрібний нам вид.

Іншими словами, автори дослідження вважають, що ми можемо "зміцнити цей океанський буфер", щоб він 3решті-решт став своєрідним поглиначем вуглецю. В результаті ми зможемо виграти час для боротьби зі зміною клімату.

Зазначимо, що ця історія не нова. Ще у 2016 році вчені виявили, що поглинання вуглецю в океані пов'язане з присутністю вірусів. Тоді передбачалося, що вони допомагають поглинати вуглець, коли інфіковані вірусом клітини, що переробляють вуглець, групуються у більші липкі агрегати, які потрапляють на дно океану.

Загалом команда зазначає, що їхня ідея полягає в тому, щоб створити мікробіоми, які можуть бути корисними. Наприклад, лабораторія Саллівана, ґрунтуючись на тому, що відбувається в океані, застосовує цей досвід для використання вірусів для створення мікробіомів в організмі людини. Наприклад, вони можуть бути використані, щоб допомогти відновитися після травми спинного мозку, або для того, щоб поліпшити результати для немовлят, народжених від матерів із ВІЛ, а також у боротьбі з інфекцією під час опікових ран і багато іншого.

Також учені розглядають варіант використання фагів як інструментів геоінженерії в зовсім іншій екосистемі — а саме у вічній мерзлоті на півночі Швеції. У цьому місці мікроби одночасно змінюють клімат і реагують на його зміни в міру танення вічної мерзлоти. Учені виявили у вічній мерзлоті лінію одноклітинних організмів, які були виробниками значної кількості метану, що є парниковим газом.

Раніше Фокус писав про те, що майбутнє на Землі під загрозою: 20 із 35 показників придатності до життя на межі.