研究が明らかにした太平洋深海クラリオン・クリッパートン地域における約12,000種の新ウイルスの発見

新たな研究により、太平洋深海に位置し、多金属ノジュールが豊富で、世界最大の深海鉱物探査地域でもあるクラリオン・クリッパートン地域（CCFZ）に、巨大かつこれまで未知のウイルス多様性が存在することが明らかになった。実際、研究者たちが発見したウイルスの99%はこれまで見たことがなかったものである。中国の研究者たちが海底堆積物サンプルを分析し、11,742種の固有ウイルスを特定した。そのうち99%以上（11,662種）が科学的に完全に新規であり、重金属が豊富で栄養が乏しいこの環境に固有のものであった。

潜在的な商業採掘による環境攪乱が、これらのウイルス群集に影響を与える可能性がある。重慶大学の研究チームは研究論文で、「タンパク質共有ネットワークと系統発生学的分析により、既存の参照データベースで代表されていないウイルス群が99%以上を占める、広範な底生ウイルス多様性が示された」と述べている。

ウイルス多様性とその重要性

クラリオン・クリッパートン地域は太平洋中部に位置し、深度は6,000メートル（19,700フィート）に達する。この地域には数百万個のジャガイモ大の金属岩石が散在している。深海採掘企業は、EV市場の需要を満たすため、これらの金属豊富なノジュールを標的としている。しかし、科学者たちはこの生態系を理解し始めたばかりであり、同生態系には多様な生物が生息している。これまでのいくつかの研究が、潜在的な産業作業がこの複雑で暗黒の深海生態系を攪乱する可能性を指摘してきた。この新研究では、中国海洋鉱産資源研究開発協会が収集した60以上の堆積物サンプルを分析した。

遺伝子比較により、この地域の深海ウイルス群集はほぼ完全に固有であり、タンパク質群のわずか4%のみがグローバルデータベースと一致することが示された。これらのウイルスは多様な深海原核生物に感染し、炭素、窒素、リン、硫黄、金属などの重要な循環を駆動している。

ウイルスは宿主の生存に影響を与え、補助代謝遺伝子と標的感染を通じて局所的な代謝プロセスを調節する。さらに、ウイルス遺伝子の交換が微生物の金属毒性への適応を助ける。これらすべての利益は、ウイルスがノジュール場生態系の維持において重要な役割を果たしていることを示している。これらの深海ウイルスは人間の健康にほとんど脅威を与えない。大半はCaudoviricetes綱に属し、これは細菌を専門に攻撃する注射器状の尾部を持つファージの一群である。これらの微小な深海の建築家たちは、微生物群集を積極的に調節している。深海底は有毒重金属が豊富な栄養貧乏環境であるにもかかわらず、複雑なウイルス群集が生態系を積極的に維持しているのである。

これらのウイルスは栄養リサイクラーとして、有機物を分解して窒素とリンを放出する。また、代謝の指導者およびストレス管理者としても機能する。例えば、一部のウイルスがコードする遺伝子は細菌の生存能力を高め、遺伝子交換を促進し、微生物が極端な毒性に適応するのを助ける。もし産業採掘機械が海底を攪乱すれば、これらの脆弱な生物ネットワークが崩壊する可能性がある。大量の堆積物プルームが宿主細菌を死滅させ、海洋全体を支える基本的な栄養循環を停止させる恐れがある。国際海底機構はクラリオン・クリッパートン地域で17の探査ライセンスを付与しており、そのうち5つは中国が保有し、同国の研究者たちがこのウイルス調査を実施した。

採掘前の環境影響評価

コバルト、ニッケル、マンガンなどのリチウム電池用金属の採取に対する世界的需要の高まりに伴い、採掘の可能性も高まっている。科学者たちは、いかなる商業浚渫が始まる前に、これらの不可視のウイルスネットワークをマッピングすることが依然として極めて重要だと主張する。これらの発見は、深海微生物およびウイルス生態系の採掘前ベースラインを提供し、将来の環境影響評価を指針とするものである。本研究は『Nature Communications』誌に掲載された。

項目	仕様
深度	6,000 メートル

深海ウイルス生態系の脆弱性

クラリオン・クリッパートン地域のウイルス多様性は、深海生態系の複雑さと独自性を示している。これらのウイルスは生態バランスの維持において重要な役割を果たすだけでなく、微生物が極端な環境に適応するのを助けている。採掘活動の増加に伴い、これらの脆弱な生物ネットワークが脅威に直面する可能性があるため、商業採掘を行う前に、これらの不可視のウイルスネットワークを理解し保護することが極めて重要である。この研究は将来の環境影響評価に重要な基準を提供し、資源開発における科学研究の必要性を浮き彫りにしている。