RNA病毒感染有影响力的海洋生物。
科学家报告说，最近发现的数千种潜伏在世界海洋中的神秘病毒可能会对生态系统产生巨大影响，部分原因是通过“重新编程”它们感染的宿主。
这项新研究于周四（6 月 9 日）发表在《科学》杂志上，重点关注含有 RNA 的病毒，RNA 是 DNA 的分子表亲。 RNA病毒在人类疾病中的例子比比皆是；例如，冠状病毒和流感病毒都是基于 RNA 的。然而，当谈到海洋中的 RNA 病毒时，科学家们只是了解可以发现的品种以及它们可以感染的宿主范围。
基于这项新研究，“我们确信海洋中的大多数 RNA 病毒正在感染微生物真核生物，因此真菌和原生生物，以及在较小程度上感染无脊椎动物，”共同第一作者、博士后 Guillermo Dominguez-Huerta研究期间俄亥俄州立大学（OSU）病毒生态学学者告诉Live Science。真核生物是具有复杂细胞的生物，这些细胞将其遗传物质保存在细胞核内。
这些病毒宿主——即真菌和原生生物，包括藻类和变形虫——将二氧化碳从大气中拉出，从而影响最终储存在海洋中的碳量。田纳西大学诺克斯维尔分校水生微生物生态学研究小组的首席研究员史蒂文威廉说，通过感染这些生物，RNA病毒可能会影响碳在整个海洋中的流动方式，他没有参与这项新研究。
“鉴于 RNA 病毒颗粒的丰富性，知道它们可以做到这一点，继续构建病毒在世界上关于能量和碳流动方式的重要性的故事，”Wilhelm 在一封电子邮件中说。
（Wilhelm 与包括 Matthew Sullivan 和 Alexander Culley 在内的几位研究作者合作开展与新研究无关的项目。）
病毒，到处都是病毒
今年早些时候，Dominguez-Huerta 和他的同事报告说，在世界海洋中发现了 5,500 多种以前身份不明的 RNA 病毒。
该研究于 4 月 7 日发表在《科学》杂志上，该团队分析了塔拉海洋联盟从五个大洋的 121 个地点收集的 35,000 个水样，这是一项正在进行的全球研究，旨在检验其影响气候变化对海洋的影响。这些水样中充满了浮游生物——在水流中漂流的微小生物，经常充当 RNA 病毒的宿主。为了发现这些浮游生物中的病毒，研究人员筛选了浮游生物细胞中的所有 RNA，以找到一个特定的遗传密码片段，称为 RdRp 基因。
“这是所有 RNA 病毒中唯一的……编码序列，”Dominguez-Huerta 说，他目前在一家名为 Virosphaera 的公司担任科学顾问。然而，细胞和其他种类的病毒中不存在 RdRp 基因。
最终，研究小组发现浮游生物中隐藏着如此多的 RNA 病毒，因此他们建议将 RNA 病毒门的数量——即“王国”之下的广义分类类别——的数量从 5 个增加到 10 个，以便对它们进行分类。
从那里，研究人员希望更好地了解这些病毒在全球的分布情况以及它们针对的宿主。
科学家们确定，病毒群落可以分为四个主要区域：北极、南极、温带和热带海洋，意思是靠近海洋表面，以及温带和热带中海洋，意思是大约 656 到 3,280 英尺（200 到 1,000 米）水下。有趣的是，尽管在温暖的水域中有更多种类的宿主可以感染，但极地地区的病毒种类似乎最多。
“就多样性而言，病毒并不真正关心水有多冷，”俄勒冈州立大学微生物学系研究科学家、共同第一作者艾哈迈德扎耶德说。 Zayed 告诉 Live Science，这一发现暗示，在两极附近，许多病毒可能会竞争相同的宿主。
为了识别这些病毒宿主，该团队使用了几种策略；例如，一种方法涉及将已知宿主的 RNA 病毒的基因组与新发现的病毒的基因组进行比较，另一种方法涉及在宿主细胞的基因组中寻找稀有的病毒 RNA 片段，其中有时会留下一些 RNA 片段。这项分析表明，海洋中的许多 RNA 病毒感染真菌和原生生物，一些感染无脊椎动物，一小部分感染细菌。
Dominguez-Huerta 说，研究小组还意外地发现，其中 95 种病毒携带了它们从宿主细胞中“偷走”的基因。在宿主中，这些基因有助于指导细胞内的代谢过程。作者总结说，这一发现表明病毒以某种方式扰乱了宿主的新陈代谢，可能是为了最大限度地产生新的病毒颗粒。
Dominguez-Huerta 指出，过去一些小规模的研究暗示了这种基因扫描能力。
在确定了海洋病毒可能感染的宿主后，研究小组确定大约 1,200 种病毒可能参与碳输出——碳从大气中提取、融入海洋生物然后“输出”到深海的过程因为这些生物死后沉入海底。
根据蒙特利湾水族馆研究所（在新标签中打开）的说法，这些碳储存下沉得越深，它们在被循环回大气之前储存在海洋中的时间就越长。出于这个原因，碳输出是科学家将其纳入气候变化模型的一个重要因素。这项新研究表明，RNA病毒感染海洋生物可能是另一个以前未被承认的驱动海洋碳通量的因素，因为病毒改变了它们感染的宿主的细胞活动。
Wilhelm 说，RNA 病毒还可以通过打开宿主并将隔离的碳泄漏到海洋中来驱动碳通量，因为病毒经常在宿主体内快速复制后从宿主体内爆发出来。