一支國(guó)際小組在一艘帆船Tara的探險(xiǎn)中進(jìn)行了有史以來(lái)第一次全球海洋病毒生態(tài)多樣性調(diào)查。他們確定了近20萬(wàn)種海洋病毒物種，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此前水域的海洋調(diào)查所知的15,000種，以及培養(yǎng)的微生物病毒可獲得的約2,000種基因組。他們的發(fā)現(xiàn)于4月25日出現(xiàn)在Cell雜志上，對(duì)于理解從進(jìn)化到氣候變化等問題有著重要意義，因?yàn)樗鼈冇兄趧?chuàng)造我們星球的新圖景，以及它如何受到生物之間相互作用的影響。

俄羅斯國(guó)立大學(xué)的微生物學(xué)家，資深作者馬修沙利文(@Lab_Sullivan)說：“病毒是你無(wú)法看到的這些小東西，但因?yàn)樗鼈兇嬖诘臄?shù)量如此龐大，它們才真正重要。”“我們已經(jīng)為任何想要研究病毒如何操縱生態(tài)系統(tǒng)的人開發(fā)了一個(gè)分布圖。有很多事情讓我們對(duì)我們的研究結(jié)果感到驚訝。”

令人驚訝的是這些近20萬(wàn)種海洋病毒物種的存在。此外，薈萃社區(qū)分析表明，病毒在整個(gè)海洋中被組織成五個(gè)不同的生態(tài)區(qū)，考慮到海洋的流動(dòng)性和許多海洋區(qū)域的復(fù)雜性，這是出乎意料的。此外，盡管大型生物的范例認(rèn)為物種多樣性在赤道附近最高，而在極地附近最低，研究人員收集了大量的北極樣本，與之前的海洋生物研究相比，在北冰洋發(fā)現(xiàn)了一個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)。

作為Tara Oceans工作的一部分，樣本是在2009年至2013年間在Tara收集的。塔拉項(xiàng)目于2006年開始，旨在開展獨(dú)特和創(chuàng)新的海洋科學(xué)，旨在預(yù)測(cè)和更好地預(yù)測(cè)氣候變化的影響。在目前的努力中，一支輪流的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)花時(shí)間在船上收集來(lái)自不同地理區(qū)域不同深度的海水樣本。收集后，將該研究的樣品過濾并運(yùn)回約十幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

研究人員不僅研究了病毒的水樣，還研究了其他微生物和其他生物。“我們過濾樣品以分析從病毒到魚卵的大小不等的生物，”Sullivan說。他補(bǔ)充說，報(bào)告樣品中一些其他微生物成分的論文即將發(fā)布。

該項(xiàng)目的另一個(gè)值得注意的方面是在北極收集的大量樣本，這一點(diǎn)不是早期海洋生物研究的一部分。

這項(xiàng)研究對(duì)于了解海洋微生物如何影響地球大氣層具有重要意義。“在過去20年左右的時(shí)間里，我們了解到我們呼吸的一半氧氣來(lái)自海洋生物，”沙利文指出。“此外，海洋吸收了大氣中一半的二氧化碳。”

“由于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，表面二氧化碳含量增加會(huì)使海洋酸化，”沙利文補(bǔ)充道。“但是，如果將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳和生物質(zhì)，那么它就會(huì)變成微粒并沉入深海。這對(duì)于幫助緩解人類引起的氣候變化是一個(gè)很好的結(jié)果 - 而且我們知道病毒可以幫助這個(gè)病毒的位置有了新的地圖，可以幫助我們了解這種海洋碳“泵”，更廣泛地說，可以幫助我們了解影響地球的生物地球化學(xué)。

研究人員表示，對(duì)海洋病毒分布和豐度進(jìn)行更全面的了解將有助于他們確定應(yīng)該關(guān)注哪些病毒用于進(jìn)一步研究。此外，基于該研究的地圖為未來(lái)的其他采集工作建立了基線，這有助于回答有關(guān)微生物水平隨時(shí)間變化的問題，以應(yīng)對(duì)季節(jié)變化和氣候變化。

“以前的海洋生態(tài)系統(tǒng)模型通常忽略了微生物，很少包括病毒，但我們現(xiàn)在知道它們是包含的重要組成部分，”沙利文總結(jié)道。