სანაპიროზე ყოფნისას, ყოველ ჯერზე, როდესაც ზღვის წყალს ყლაპავ, იმდენ ვირუსს უშვებ ორგანიზმში, რამდენი ადამიანიც ჩრდილოეთ ამერიკაში ცხოვრობს.

მიუხედავად ოკეანის ვირუსების გასაოცარი სიმრავლისა და იმ მნიშვნელოვანი როლისა, რასაც ეს ინფექციური აგენტები ნახშირბადის წრებრუნვის მსგავს გლობალურ პროცესებში თამაშობენ, მეცნიერებმა მათი დიდი ნაწილის შესახებ ჯერ კიდევ ცოტა რამ იციან. 2015 წელს მკვლევართა გუნდმა ოკეანეში ვირუსების 5,476 სახეობა აღწერა. 2016 წელს კი იმავე გუნდმა მონაცემები 15,222-მდე გაზარდა. თუმცა, მეცნიერულ ჟურნალ Cell-ში ახლახანს გამოქვეყნებული კვლევის შედეგად დადგინდა, რომ აღმოჩენილ ვირუსულ პოპულაციათა რიცხვმა თორმეტჯერ მოიმატა და მათმა რაოდენობამ 195,728-ს მიაღწია.

"ეს გასაოცარი კვლევაა", - ამბობს ლუის-მარი ბობეი, მიკრობული გენომიკის სპეციალისტი ჩრდილოეთ კაროლინას უნივერსიტეტიდან, რომელიც მუშაობის პროცესში ჩართული არ ყოფილა, - "ჩვენ ოკეანის უმეტესი ნაწილის ვირუსული ეკოლოგიის შესახებ ძალიან ცოტა ვიცით, ეს კი ყველაზე შთამბეჭდავი გლობალური მონაცემებია, რაც ოდესმე შეგროვებულა".

რიცხვის ამგვარი დრამატული ზრდა გლობალურ ნიმუშთა შეგროვებაზე ორიენტირებული ამბიციური ექსპედიციებისა და მეტად დახვეწილი გენომური ანალიზების შედეგია.

მიუხედავად იმისა, რომ ოკეანეები ჩვენი პლანეტის 70 პროცენტს შეადგენენ, ჯერ კიდევ რამდენიმე წლის წინ წყლის ვირუსების მრავალფეროვნების შესახებ ცოდნა მხოლოდ რამდენიმე ადგილის საფუძვლიანად გამოკვლევას ემყარებოდა. პროექტმა, Tara Oceans, მიდგომა შეცვალა და ზღვის მიკრობული და ვირუსული მრავალფეროვნების შესახებ უფრო სრულყოფილი ნუსხის აღსაწერად მსოფლიოს მასშტაბით ჩაატარა ცდები. აფრებიანმა გემმა, სახელწოდებით ტარა, ოკეანის გარშემო და პოლუსიდან პოლუსამდე მოგზაურობისას ნიმუშები წყლის ზედაპირიდანაც აიღო და - ყველაზე ღრმა წერტილებიდანაც. მათ შორის ნიმუშები არქტიკის იმ 43 ადგილიდანაც შეგროვდა, რომელიც 2015 და 2016 წლების კვლევებში არ შეუსწავლიათ.

აღმოჩენილ ვირუსთა პოპულაციის დაახლოებით 40 პროცენტი სწორედ არქტიკიდან ახლადმოპოვებულ ნიმუშებში აღმოაჩინეს. დანარჩენი კი იმ ნიმუშების თავიდან გაანალიზების შედეგად იპოვეს, რომლებიც წინა ექსპედიციების დროს იყო მოპოვებული. "ალგორითმებს, რომლებსაც დნმ-ის გროვებიდან ვირუსების გენომების შესაკრებად ვიყენებთ, უკეთესი შედეგი მოაქვს", - თქვა ენ გრეგორიმ, რომელიც ლეივენის კათოლიკურ უნივერსიტეტში მიკრობული ეკოლოგი და კვლევის ერთ-ერთი მთვარი ავტორია.

ფრაგმენტებიდან დნმ-ის ძაფების შეკოწიწებასთან ერთად, გრეგორისა და მის კოლეგებს ვირუსთა გენომების სახეობები კლასებად უნდა დაეჯგუფებინათ. ვირუსთა სახეობებად კლასიფიცირება რთულია, რადგან ისინი ასექსუალურად მრავლდებიან და ერთმანეთსა და მასპინძელ ორგანიზმებში დნმ-ს ხშირად ცვლიან. რადგანაც ვირუსები დამოუკიდებლად გამრავლებისათვის საჭირო მექანიზმებს არ ფლობენ, ბიოლოგების გარკვეული ნაწილი მათ სრულად ცოცხალ არსებებადაც კი არ აღიქვამს.

სახეობათა ნაცვლად გრეგორიმ ვირუსები პოპულაციების მიხედვით დააჯგუფა. თითოეული ჯგუფის შიგნით "გენთა დინება უფრო მეტია, ვიდრე-ვირუსთა ჯგუფებს შორის". თუ თანმიმდევრობით განლაგებული ვირუსები ერთმანეთში დნმ-ის 95 პროცენტს მაინც იზიარებდნენ, მეცნიერი მათ ერთი, განცალკევებული პოპულაციის წევრებად აჯგუფებდა.

ამ მეთოდმა 200,000-მდე პოპულაციას მოუყარა თავი. მათი 90 პროცენტი აქამდე ცნობილ ვირუსულ ტაქსონომიაში არ მოიძებნებოდა, რაც ნიშნავს, რომ ისინი მეცნიერებისთვის სრულიად ახალ სახეობებს წარმოადგენენ. ვირუსები, ტრადიციულად, ისეთ ცალკეულ ბიოლოგიურ გვარებად არ კლასიფიცირდებიან, როგორიც, მაგალითად, ჰომოა ადმიანებისთვის ან სტაფილოკოკია ბაქტერიებისთვის. ამის მიუხედავად, გრეგორიმ დაასკვნა, რომ მათ მიერ გამოკვლეულ პოპულაციათა მრავალფეროვნება ახალ ბიოლოგიურ გვართა განსაზღვრის წინაპირობას იძლევა.

უფრო მეტიც, მკვლევრებმა ვირუსთა ხუთი ბიოლოგიური სოციუმი გამოყვეს. თითოეული მათგანი ოკეანეთა ტემპერატურისა და სიღრმის მიხედვით დაშორებულ შემდეგ ეკოლოგიურ ზონებშია განლაგებული: არქტიკაში, ანტარქტიდაში, წყლის ზომიერ და ტროპიკულ ზედაპირზე, წყლის ზომიერი და ტროპიკული ზედაპირის ქვედა ზონაში და ღრმა ოკეანეში. ამ სოციუმთა გენომებს შორის მკვლევარებმა თითოეულ ეკოლოგიურ ზონასთან გენეტიკური ადაპტაციის მტკიცებულება აღმოაჩინეს. "ტემპერატურა სოციუმისეული სტრუქტურის არსებობის ყველაზე მკაფიო განმაპირობებელი აღმოჩნდა", - ამბობს აჰმედ ზეიდი, ოჰაიოს შტატის უნივერსიტეტის კურსდამთავრებული, რომელიც მონაცემთა გაანალიზების პროცესს თანაავტორობდა. როგორც ზეიდი ხსნის, განსხვავებული ტემპერატურა მიკრობულ მასპინძელთა განსხვავებული სოციუმების არსებობას უწყობს ხელს და ვირუსებიც შესაბამისად ადაპტირდებიან.

გლობალურად, ვირუსებს შორის შემჩნეული ბიომრავალფეროვნება, გარკვეულწილად, წინააღმდეგობაში მოდის დამკვიდრებულ ეკოლოგიურ ტენდენციებთან. "აქსიომად ითვლებოდა, რომ ნაირსახეობებათა სიუხვე უმაღლეს ნიშნულს ეკვატორზე აღწევს, ხოლო პოლუსებისკენ ეს მაჩვენებელი ნელ-ნელა იკლებს", - ამბობს ზეიდი. მკვლევრებმა ეკვატორის სიახლოვეს სახეობათა მატების ტენდენცია კი შეამჩნიეს, მაგრამ მათ ნაირსახეობათა გასაოცარი რაოდენობა არქტიკის წყლებშიც იპოვეს.

"არქტიკის, როგორც ბიომრავალფეროვნების ცხელი წერტილის, აღმოჩენამ სახტად დაგვტოვა. ეს წყლები ხომ კლიმატური ცვლილების გამო ყველაზეს წრაფად იცვლებიან", - ამბობს მეთიუ სალივანი, ოჰაიოს შტატის მიკრობიოლოგი და კვლევის მთავარი ავტორი. გრეგორის თქმით, იმის გასარკვევად, თუ რატომ გამოირჩევა არქტიკის წყლები მსგავსი მრავალაფეროვნებით, დამატებითი კვლევების ჩატარება არის საჭირო. თუმცა, ის ვარაუდობს, რომ ეს ყველაფერი, შეიძლება, დაკავშირებული იყოს იმ შედარებით მცირეზომიან მასპინძელ უჯრედებთან, რომლებიც ცივ წყლებში ცხოვრობენ. "რაც უფრო პატარა ზომისაა მასპინძელი ორგანიზმი, მით მეტია ამ ორგანიზმების რაოდენობა წყალში, რაც, თავის მხრივ, შეიძლება, ვირუსებს გამრავალფეროვნების მეტ შესაძლებლობას აძლევდეს".

კითხვას, ელოდებიან თუ არა მკვლევარები იმას, რომ რამდენიმე წლის შემდეგ სახეობათა რაოდენობა კიდევ ერთხელ გაიზრდება მკვეთრად, სალივანი უარყოფით პასუხს სცემს. "ვფიქრობ, რომ უფრო მეტია აღმოსაჩენი? რა თქმა უნდა. მაგრამ ვიმედოვნებ, რომ ამ მეთოდით ამ მომენტისათვის ვირუსთა უმრავლესობა უკვე აღმოვაჩინეთ", - ამბობს ის, - "ყოველ შემთხვევაში, იქამდე მაინც, სანამ სრულიად ახალი გარემოს სრულიად განსხვავებული შერჩევითი მეთოდებით კვლევას არ დავიწყებთ".

ბრიტანული კოლუმბიის უნივერსიტეტის მიკრობული ეკოლოგი, კურტის სათლი ამბობს, რომ ვირუსები გლობალური ბიოგეოქიიმის წრებრუნვებში მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ. ეს ეხება ნახშირბადის წრებრუნვასაც, რომლის დროსაც ნახშირბადი დედამიწის ბიოსფეროსა და ატმოსფეროს შორის მოძრაობს. "დიდი ხანია ვცდილობ ზღვის ვირუსების კრიტიკულად მნიშვნელოვანი როლის დამტკიცებას", - ამბობს სათლი, რომელიც ახალ კვლევაში ჩართული არ იყო, - "გლობალურ პროცესში ვირუსთა როლის გასაგებად მნიშვნელოვანია, რომ მსგავსი ტიპის მონაცემები საზოგადოების ფართო მასებსაც მიეწოდოს".

სათლმა ახსნა, რომ დღესდღეობით ოკეანეები ადამიანთა მიერ გამოყოფილი ნახშირორჟანგის ნახევარს ისრუტავენ და აღნიშნული პროცესი თანდათან იზრდება. ვირუსები შთანთქმისუნარიანობის დონეზე გავლენას ახდენენ: სათლის თქმით, ყოველდღე ბაქტერიების საერთო პოპულაციის 20 პროცენტიდან 40 პროცენტამდე ვირუსების მსხვერპლნი ხდებიან. როდესაც ვირუსული ინფექცია ბაქტერიებს კლავს, მათი უჯრედული კედელი იშლება. "ნახშირბადი, რომელიც ბაქტერიის ნაწილი იყო, ოკეანეში თავისუფლდება", - ამბობს ის და ამატებს, რომ მსგავსი გზით გამოთავისუფლებული ნახშირბადის ნაწილი ოკეანის სიღრმეებში ხვდება.

მეცნიერთა გარკვეული ნაწილი იმის შესაძლებლობასაც განიხილავს, რომ მომავალში ვირუსები ნახშირბადის წრებრუნვის შესაცვლელად და ატმოსფეროში მისი რაოდენობის შესამცირებლად შეიძლება გამოვიყენოთ, ურთავს სათლი. ზეიდი, რომელიც ბაქტერიოფაგული თერაპიის, როგორც ინფექციის სამკურნალო ალტერნატიული საშუალების, შესწავლისას დაინტერესდა ვირუსებით, ამ პოტენციურად რისკის მატარებელი გეოინჟინერიის სქემას "გარემოსათვის ბაქტერიოფაგული თერაპიის ჩატარებად" მოიხსენიებს.

მიუხედავად იმისა, აქვს თუ არა ვირუსთა აღმოჩენას პრაქტიკული გამოყენების პოტენციალი, მიჩიგანის უნივერსიტეტის მიკრობული ეკოლოგი, მელისა დიუჰეიმი მხოლოდ იმითაცაა მოხიბლული, თუ "რამდენად მაგარია" ეს ახალი კვლევა. "როდესაც მსგავსი ტიპის მონაცემებს პირველად შეავლებ თვალს, ისეთი შეგრძნება გეუფლება, თითქოს მარსზე დაეშვი და გარშემო გაფაციცებით იყურები", - ამბობს დიუჰეიმი, - "მაგრამ ეს მარსი უსიცოხლო პლანეტა კი არა, აქამდე აღუწერელი პატარა არსებებითაა სავსე, რომლებიც უკანვე მოგშტერებიან".