- الدراسة تكشف عن وجود ما يقرب من 12,000 فيروس جديد في منطقة كلاريون-كليبرتون.
- 99% من الفيروسات لم تُكتشف في قواعد البيانات الحالية، مما يدل على تنوع فيروسي هائل.
- فيروسات أعماق البحار ضرورية للحفاظ على النظام البيئي وتكيف الكائنات الدقيقة مع سمية المعادن.
- أنشطة التعدين قد تؤثر على مجتمعات الفيروسات هذه والتوازن البيئي العام.
كشفت دراسة جديدة عن وجود تنوع فيروسي هائل وغير معروف سابقاً في منطقة كلاريون-كليبرتون (CCFZ). تقع هذه المنطقة في أعماق المحيط الهادئ، وتتميز بغناها بالعقيدات متعددة المعادن، كما أنها أكبر منطقة لاستكشاف المعادن في أعماق البحار على مستوى العالم. في الواقع، 99% من الفيروسات التي اكتشفها الباحثون لم يسبق رؤيتها من قبل. حلل باحثون من الصين عينات من رواسب قاع البحر، وحددوا 11,742 فيروساً فريداً، أكثر من 99% منها (أي 11,662 فيروساً) جديدة تماماً على العلم، وتتميز ببيئة غنية بالمعادن الثقيلة وفقيرة بالمغذيات.
قد تؤثر الاضطرابات البيئية الناجمة عن التعدين التجاري المحتمل على مجتمعات الفيروسات هذه. وأشار فريق البحث من جامعة تشونغتشينغ في ورقة الدراسة إلى أن "شبكات مشاركة البروتين والتحليلات التطورية أظهرت تنوعاً فيروسياً قاعياً واسعاً، حيث لم تكن أكثر من 99% من مجتمعات الفيروسات ممثلة في قواعد البيانات المرجعية الحالية".
تنوع الفيروسات وأهميتها
تقع منطقة كلاريون-كليبرتون في وسط المحيط الهادئ، وتصل أعماقها إلى 6,000 متر (19,700 قدم)، وتنتشر في المنطقة ملايين الصخور المعدنية بحجم حبة البطاطس. تستهدف شركات التعدين في أعماق البحار هذه العقيدات الغنية بالمعادن لتلبية طلب سوق السيارات الكهربائية. ومع ذلك، بدأ العلماء للتو في فهم هذا النظام البيئي، الذي يضم أيضاً أشكالاً متنوعة من الحياة. أشارت عدة دراسات سابقة إلى أن العمليات الصناعية المحتملة قد تُخل بهذا النظام البيئي المعقد والمظلم في أعماق البحار. حللت هذه الدراسة الجديدة أكثر من 60 عينة رواسب جمعتها جمعية الصين لأبحاث وتطوير الموارد المعدنية المحيطية.
أظهرت المقارنات الجينية أن مجتمعات الفيروسات في أعماق البحار في هذه المنطقة فريدة من نوعها تقريباً، حيث تطابقت فقط 4% من مجموعات البروتين مع قواعد البيانات العالمية. تصيب هذه الفيروسات مجموعة متنوعة من بدائيات النوى في أعماق البحار، وتدفع دورات حيوية مهمة للكربون والنيتروجين والفوسفور والكبريت والمعادن.
تؤثر الفيروسات على بقاء مضيفاتها، وتنظم العمليات الأيضية المحلية من خلال جينات الأيض المساعدة والعدوى المستهدفة. بالإضافة إلى ذلك، يساعد تبادل الجينات الفيروسية الكائنات الدقيقة على التكيف مع سمية المعادن. تشير كل هذه الفوائد إلى أن الفيروسات تلعب دوراً مهماً في الحفاظ على نظام العقيدات البيئي. لا تشكل فيروسات أعماق البحار هذه تهديداً يذكر لصحة الإنسان. تنتمي معظمها إلى فئة Caudoviricetes، وهي مجموعة من العاثيات ذات الذيل الشبيه بالحقنة والمتخصصة في مهاجمة البكتيريا. ينظم هؤلاء المهندسون الصغار في أعماق البحار مجتمعات الكائنات الدقيقة بنشاط. وعلى الرغم من أن قاع أعماق البحار بيئة فقيرة بالمغذيات وغنية بالمعادن الثقيلة السامة، إلا أن مجتمعات الفيروسات المعقدة لا تزال تحافظ بنشاط على النظام البيئي.
تعمل هذه الفيروسات كمعادلات للمغذيات، حيث تطلق النيتروجين والفوسفور عن طريق تفكيك المواد العضوية. كما تعمل كمرشدين أيضيين ومديرين للإجهاد. على سبيل المثال، تُشفر بعض الفيروسات جينات تعزز بقاء البكتيريا وتعزز تبادل الجينات، مما يساعد الكائنات الدقيقة على التكيف مع السمية الشديدة. إذا حركت آلات التعدين الصناعية قاع البحر، فقد تنهار هذه الشبكات البيولوجية الهشة. قد تقضي سحب الرواسب الضخمة على البكتيريا المضيفة، مما يوقف دورات المغذيات الأساسية التي تدعم المحيط بأكمله. منحت هيئة قاع البحار الدولية 17 ترخيص استكشاف في منطقة كلاريون-كليبرتون، تحتفظ الصين بخمسة منها، وقام باحثوها بإجراء مسح الفيروسات هذا.
تقييم الأثر البيئي قبل التعدين
مع تزايد الطلب العالمي على استخراج معادن بطاريات الليثيوم مثل الكوبالت والنيكل والمنغنيز، تزداد احتمالية التعدين. يصر العلماء على أن رسم خرائط هذه الشبكات الفيروسية غير المرئية لا يزال أمراً بالغ الأهمية قبل بدء أي تجريف تجاري. توفر هذه النتائج خط أساس لما قبل التعدين للأنظمة البيئية الميكروبية والفيروسية في أعماق البحار، لتوجيه تقييمات الأثر البيئي المستقبلية. نُشرت الدراسة في مجلة Nature Communications.
البند المواصفات العمق 6,000 متر