- การศึกษาเปิดเผยว่าเขตคลารีออน-คลิปเปอร์ตันมีเชื้อไวรัสใหม่เกือบ 12,000 สายพันธุ์
- 99% ของเชื้อไวรัสไม่ได้ถูกค้นพบในฐานข้อมูลที่มีอยู่ แสดงถึงความหลากหลายของเชื้อไวรัสที่สูงมาก
- เชื้อไวรัสทะเลลึกมีความสำคัญต่อการรักษาระบบนิเวศและการปรับตัวของจุลินทรีย์ต่อพิษของโลหะ
- กิจกรรมการขุดเจาะอาจส่งผลต่อชุมชนเชื้อไวรัสเหล่านี้และสมดุลทางนิเวศโดยรวม
การศึกษาใหม่เปิดเผยถึงความหลากหลายของเชื้อไวรัสที่龐大และไม่เคยรู้จักมาก่อนในเขตคลารีออน-คลิปเปอร์ตัน (CCFZ) เขตดังกล่าวตั้งอยู่ในทะเลลึกของมหาสมุทรแปซิฟิก อุดมไปด้วยโมดูลหลายโลหะ และเป็นเขตสำรวจแร่ทะเลลึกขนาดใหญ่ที่สุดของโลก จริงแล้ว 99% ของเชื้อไวรัสที่นักวิจัยค้นพบไม่เคยถูกพบมาก่อน นักวิจัยจากจีนได้วิเคราะห์ตัวอย่างตะกอนทะเล และระบุพบเชื้อไวรัสที่ไม่ซ้ำกัน 11,742 สายพันธุ์ โดยเกิน 99% (คือ 11,662 สายพันธุ์) เป็นสิ่งที่ใหม่ทุกประการต่อวิทยาศาสตร์ และเฉพาะตัวในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยโลหะหนักและขาดสารอาหารชนิดนี้
ความรบกวนทางสิ่งแวดล้อมจากการขุดเจาะเชิงพาณิชย์ที่อาจเกิดขึ้น สามารถส่งผลต่อชุมชนเชื้อไวรัสเหล่านี้ได้ ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยจองกิ่งได้ระบุในบทความวิจัยว่า: "เครือข่ายการแบ่งปันโปรตีนและการวิเคราะห์พันธุกรรมเชิงวิวัฒนาการแสดงให้เห็นถึงความหลากหลายของเชื้อไวรัสล่างทะเลที่กว้างขวาง โดยเกิน 99% ของกลุ่มเชื้อไวรัสไม่ได้มีตัวแทนในฐานข้อมูลอ้างอิงที่มีอยู่"
ความหลากหลายของเชื้อไวรัสและความสำคัญ
เขตคลารีออน-คลิปเปอร์ตันตั้งอยู่ในกลางมหาสมุทรแปซิฟิก ความลึกถึง 6,000 เมตร (19,700 ฟุต) พื้นที่นี้กระจายก้อนหินโลหะขนาดมันฝรั่งไปทั่วล้านๆ ลูก บริษัทขุดเจาะทะเลลึกกำลังมุ่งเป้าไปที่โมดูลที่อุดมไปด้วยโลหะเหล่านี้ เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาดรถยนต์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์เพิ่งเริ่มเข้าใจระบบนิเวศชนิดนี้ ซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด การศึกษาก่อนหน้าหลายชิ้นได้ระบุไว้ว่า การดำเนินงานอุตสาหกรรมที่อาจเกิดขึ้น มีศักยภาพจะรบกวนระบบนิเวศทะเลลึกที่ซับซ้อนและมืดมนนี้ การศึกษาใหม่นี้ได้วิเคราะห์ตัวอย่างตะกอนมากกว่า 60 ตัวอย่าง ที่เก็บรวบรวมโดยสมาคมวิจัยและพัฒนาทรัพยากรแร่ทะเลของจีน
การเปรียบเทียบยีนแสดงให้เห็นว่าชุมชนเชื้อไวรัสทะเลลึกในพื้นที่นี้เกือบจะไม่ซ้ำกันอย่างสมบูรณ์ โดยมีเพียง 4% ของกลุ่มโปรตีนที่ตรงกับฐานข้อมูลระดับโลก เชื้อไวรัสเหล่านี้ติดเชื้อสิ่งมีชีวิตเดี่ยวแกนรอบข้างทะเลลึกหลากหลายชนิด ขับเคลื่อนวัฏจักรสำคัญของคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส กंधก และโลหะ
เชื้อไวรัสมีผลต่อการอยู่รอดของพื้นควบคุม และควบคุมกระบวนการเมตาบอลิกท้องถิ่นผ่านยีนเมตาบอลิกช่วยและการติดเชื้อที่มุ่งเป้าเฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ การแลกเปลี่ยนยีนของเชื้อไวรัสช่วยให้จุลินทรีย์ปรับตัวต่อพิษของโลหะได้ ข้อดีทั้งหมดนี้บ่งชี้ว่าเชื้อไวรัสเล่นบทบาทสำคัญในการรักษาระบบนิเวศพื้นที่โมดูล เชื้อไวรัสทะเลลึกเหล่านี้ไม่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสุขภาพมนุษย์เลย ส่วนใหญ่สังกัดคลาส Caudoviricetes ซึ่งเป็นกลุ่มของแบคทีริโอเฟจหางเข็มที่โจมตีแบคทีเรียโดยเฉพาะ สถาปนิกขนาดเล็กของทะเลลึกเหล่านี้ควบคุมชุมชนจุลินทรีย์อย่าง 적극的 แม้ก้นทะเลจะเป็นสภาพแวดล้อมขาดสารอาหารที่อุดมไปด้วยโลหะหนักพิษ แต่ชุมชนเชื้อไวรัสที่ซับซ้อนยังคงรักษาระบบนิเวศอย่าง 적극的
เชื้อไวรัสเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นผู้รีไซเคิลสารอาหาร โดยย่อยสลายสารอินทรีย์เพื่อปล่อยไนโตรเจนและฟอสฟอรัส พวกมันยังทำหน้าที่เป็นผู้นำทางเมตาบอลิกและผู้จัดการความเครียด ตัวอย่างเช่น ยีนบางชนิดที่เข้ารหัสโดยเชื้อไวรัสเพิ่มความสามารถในการอยู่รอดของแบคทีเรียและส่งเสริมการแลกเปลี่ยนยีน ช่วยให้จุลินทรีย์ปรับตัวต่อพิษสุดขั้วได้ หากเครื่องจักรขุดเจาะอุตสาหกรรมทำให้ทะเลเบ้าลุกโชน เครือข่ายชีวภาพที่บrittle เหล่านี้อาจพังทลายลง เมฆตะกอนจำนวนมากอาจกำจัดแบคทีเรียพื้นควบคุม ทำให้วัฏจักรสารอาหารพื้นฐานที่รักษามหาสมุทรทั้งใบหยุดชะงัก สำนักงานทะเลระหว่างประเทศได้มอบใบอนุญาตสำรวจ 17 ใบในเขตคลารีออน-คลิปเปอร์ตัน โดยมี 5 ใบเป็นของจีน ซึ่งนักวิจัยของประเทศนี้ได้ดำเนินการสำรวจเชื้อไวรัสครั้งนี้
การประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมก่อนการขุดเจาะ
เมื่อความต้องการโลกต่อโลหะแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น โคบอลต์ นิกเกิล และแมนกานีส เพิ่มขึ้น ความเป็นไปได้ของการขุดเจาะก็เพิ่มขึ้นตาม นักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าการทำแผนที่เครือข่ายเชื้อไวรัสอะเหล่านี้ก่อนเริ่มการขุดเจาะเชิงพาณิชย์ใดๆ ยังคงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การค้นพบเหล่านี้ให้เกณฑ์มาตรฐานก่อนการขุดเจาะสำหรับระบบนิเวศจุลินทรีย์และเชื้อไวรัสทะเลลึก เพื่อให้ทางดर्शनในการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมในอนาคต การศึกษานี้ได้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications
รายการ ข้อกำหนด ความลึก 6,000 เมตร
ความเปราะบางของระบบนิเวศเชื้อไวรัสทะเลลึก
ความหลากหลายของเชื้อไวรัสในเขตคลารีออน-คลิปเปอร์ตันแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความไม่ซ้ำกันของระบบนิเวศทะเลลึก เชื้อไวรัสเหล่านี้ไม่เพียงแต่เล่นบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลทางนิเวศ แต่ยังช่วยให้จุลินทรีย์ปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมสุดขั้วได้ ด้วยกิจกรรมการขุดเจาะที่เพิ่มขึ้น เครือข่ายชีวภาพที่เปราะบางเหล่านี้อาจเผชิญภัยคุกคาม ดังนั้น การเข้าใจและปกป้องเครือข่ายเชื้อไวรัสอะเหล่านี้ก่อนดำเนินการขุดเจาะเชิงพาณิชย์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การศึกษานี้ให้เกณฑ์มาตรฐานสำคัญสำหรับการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมในอนาคต ทำให้เห็นถึงความจำเป็นของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ต่อการพัฒนาทรัพยากร