Унікальне озеро з рекордною для водойм Землі кількістю вірусів виявлено в Антарктиді. Як встановили вчені, деякі з цих вірусів навчилися підганяти ДНК під пору року.

Озеро Limnopolar цікаве ще й тим, що там практично немає макрофауни - наприклад, пінгвінів або тюленів. Вірусам, які за своєю природою повинні кого-небудь інфікувати, просто нема чим харчуватися - немає ні тварин, ні рослин, ні грибів, тільки водорості.

"Біосвіт антарктичних островів унікальний. Адже вони перебували в географічній ізоляції протягом багатьох мільйонів років. Якщо ще додати до цього екстремальні умови - низьку температуру, недолік поживних речовин, та ще й практично повну темряву під час довгої зими, тоді стає зрозумілим, що адаптації живих організмів до таких умов повинні бути дійсно унікальними ", - говорять учені, передає Infox.ru з посиланням на журнал Science.

Іспано-британська група мікробіологів і генетиків під керівництвом доктора Алберто Лопес-Буено (Alberto Lopez-Bueno) з Незалежного університету в Мадриді працювала на антарктичному озері Limnopolar. За допомогою метагеномного аналізу вони виявили рекордну кількість різних вірусів. Такої немає в жодній іншій водоймі нашої планети.

Метагеномний аналіз - метод, заснований на виділенні з проб ДНК і порівнянні послідовностей ДНК з наявними генетичними базами даних.

Вченим давно відомо, що холодні антарктичні озера зовсім не безживні. Сковані більшу частину часу року кригою, вони приховують величезна кількість живих організмів. Правда, в основному мікроскопічних.

Як говорять автори роботи, зазвичай у водоймах живуть віруси, які заражають бактерії, - бактеріофаги. А в антарктичному озері вони виявили абсолютно нетипові для водного середовища фікодновіруси і цілу групу вірусів, що містять ДНК у вигляді однієї нитки.

У них абсолютно інша спеціалізація: вони інфікують еукаріоти - організми, клітини яких мають ядро. Крім того, вчені помітили одне дуже незвичайне явище, яке відбувається в озері навесні. Як тільки починає танути лід, віруси з одноланцюжковими ДНК зникають, а їм на зміну приходять віруси, що мають ДНК у вигляді подвійних ниток.

Озеро Limnopolar знаходиться на одному з невеликих островів в Південному океані на північ від Антарктиди.

Вся справа в тому, що в озері надзвичайно мало поживних речовин. Тому його видовий склад і структура харчових ланцюгів дуже прості. Мешканці цього озера - бактерії, віруси, водорості, крихітні рачки Boeckella poppei і Branchinecta gainii. На дні озера можна знайти густі зарості моху.

Втім, екологічні ніші ніколи не бувають в природі вільними. Антарктичні озера не виняток. Вкрай убогий видовий склад рослин і тварин компенсується там незвичайним великою кількістю вірусів і бактерій.

Доктор Лопес-Буено і його колеги провели секвенування 20 мільйонів пар основ вірусних ДНК із проб води, відібраних в озері. Усього вчені виявили 5130 генотипів вірусів, що мешкають у весняних водах, до танення крижаної шапки, і 9730 вірусів, що живуть в озері влітку. Всі ці віруси вчені віднесли до 12 біологічних родин.

"Це дивно багато, - говорить доктор Лопес-Буено. - Наш порівняльний аналіз показав, що в інших водоймах - прісних, солоних або, наприклад, в коралових рифах та строматолітах - живе від трьох до шести вірусних родин, а кількість видів не перевищує 700 ".

За словами вчених, коли озеро покрите льодом, там домінують віруси з однонитковою структурою ДНК, розміром не більше 30 нм. Більшість з них відноситься до сімейств цірковірусов (Circoviridae), джемінівірусов (Geminiviridae) і нановірусов (Nanoviridae).

Взагалі-то, кажуть вчені, віруси мають інфікувати тварин, рослини, гриби. Але так як в озері Limnopolar з такими жертвами великі проблеми, мікрохижакам залишається інфікувати тільки водорості.

Так триває дев'ять місяців. Але навесні лід починає танути, і більшість цих вірусів гине. А у спільнотах починається кардинальна перебудова. Тут же відбувається сплеск активності різних вірусів з двохнитковою структурою ДНК.

Учені говорять, зміна однієї нитки на дві і назад провокується господарями цих вірусів - тобто організмами, які вони інфікують. Адже віруси від організмів залежні. Вони не можуть самі синтезувати білок.

Для того щоб розмножитися, їм потрібен господар, в клітини якого можна вбудуватися і змусити синтезувати свої білки. Саме тому сплеск чисельності вірусів з двохнитковою ДНК відбувався слідом за піком розмноження їх господарів - водоростей празінофітів (Piramimonas geledicola), вважають автори роботи.

Відзначимо, що на тлі епідемії грипу в Україні значно зріс інтерес до вірусів, і практично кожен другий політик вважає себе досвідченим фахівцем-вірусологом.

У той же час, вчені-мікробіологи періодично наштовхуються на нові властивості вірусів. Наприклад, рік тому французькі вчені переконалися, що вірус теж може "захворіти", таким чином він є набагато ближче за своєю природою до живих істот, ніж вважалося раніше.

Також слід зазначити, що льоди Антарктиди, на думку дослідників, тануть з рекордною швидкістю. Це може призвести до потрапляння в океан цілого набору отрут, а також, можливо, і нададаптивних вірусів.

NEWSru.ua