Phát hiện hơn 5.000 loài virus bí ẩn dưới đại dương

Các nhà khoa học phát hiện hơn 5.500 loai virus ARN mới ẩn nấp dưới biển sâu nhờ một cuộc khảo sát đại dương quy mô lớn. Nghiên cứu này xuất bản trên tạp chí Science hồi tháng 4. Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science hôm 9/6 của cùng nhóm nhà khoa học, họ tập trung hơn vào ảnh hưởng của các virus ARN đến lượng carbon toàn cầu.

Giai đoạn năm 2008 - 2011, nhóm dự án Tara Ocean Expedition đi khắp các đại dương trên thế giới và thu thập nhiều mẫu nước biển. Họ phân tích nước và tìm thấy hàng trăm nghìn loài virus ADN.

Trong chuyến thám hiểm kéo dài nhiều năm, các nhà khoa học đã thu thập mẫu nước từ mọi đại dương trên thế giới. Ảnh: Sacha Bollet/Fondation Tara Ocean.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích 35.000 mẫu nước được thu thập từ 121 địa điểm trên 5 đại dương của Tara Oceans Consortium, một nghiên cứu toàn cầu đang diễn ra nhằm kiểm tra tác động của biến đổi khí hậu đối với các đại dương.

Những mẫu nước này chứa đầy sinh vật phù du - những sinh vật nhỏ bé trôi theo dòng chảy và thường đóng vai trò là vật chủ cho virus RNA.

Để phát hiện các virus trong các sinh vật phù du này, các nhà nghiên cứu đã sàng lọc tất cả RNA trong tế bào của sinh vật phù du để tìm ra một đoạn mã di truyền cụ thể, được gọi là gene RdRp.

Các nhà khoa học xác định các cộng đồng virus có thể được sắp xếp thành 4 khu vực chính: Bắc cực, Nam cực, Ôn đới và Nhiệt đới. Điều thú vị là sự đa dạng của virus dường như cao nhất ở các vùng cực, mặc dù có nhiều loại vật chủ hơn để lây nhiễm ở các vùng nước ấm hơn.

Hình ảnh virus RNA. Ảnh: Livescience.

Hình ảnh virus RNA. Ảnh: ALPES HOLIDAY.

Các nhà nghiên cứu sau đó tiếp tục phân tích các mẫu này để khảo sát virus ARN dưới biển. ARN là "họ hàng" phân tử của ADN. Virus ARN hiện diện trong nhiều bệnh ở người, ví dụ, virus corona và virus cúm. Kết quả, nhóm nghiên cứu tìm thấy hơn 5.500 loại virus ARN mới.

Trong nghiên cứu mới xuất bản hôm 9/6, nhóm chuyên gia tập trung vào ảnh hưởng của virus trong việc thu giữ carbon. Thực tế, đại dương thu giữ một lượng carbon khổng lồ, có thể lên tới khoảng 12 tỷ tấn mỗi năm, tương đương 1/3 lượng khí thải CO2 của nhân loại.

Điều này do một lượng lớn các sinh vật cực nhỏ - sinh vật phù du. Khi chết, cơ thể chứa đầy carbon của chúng chìm xuống đáy đại dương. Sau đó, chúng bị chôn vùi suốt hàng nghìn hoặc hàng triệu năm. Đây được gọi là máy bơm carbon sinh học.

Từ lâu giới chuyên gia đã biết virus đóng vai trò quan trọng trong quá trình thu giữ carbon này và virus có thể ảnh hưởng đến khối lượng carbon được lưu trữ dưới đại dương. Tuy nhiên, các loại virus trong nghiên cứu mới chưa từng được biết đến trước đây. Nhóm nghiên cứu cho biết, họ đã xác định được ít nhất 11 virus ARN trong số hơn hơn 5.500 virus mới đóng vai trò quan trọng với máy bơm carbon.

Nhóm nhà khoa học cũng phát triển một mô hình máy tính giúp dự đoán hoạt động của máy bơm carbon trong một vùng biển nhất định, tùy thuộc vào số lượng virus trong khu vực lân cận. Mô hình này có thể cung cấp thông tin cho các mô hình khí hậu, dù hiện tại các nhà khoa học chưa rõ chính xác virus giúp tăng tốc hay cản trở máy bơm như thế nào.

"Khi thải nhiều carbon hơn vào khí quyển, con người phụ thuộc vào khả năng hỗ trợ to lớn của đại dương để làm chậm quá trình biến đổi khí hậu. Chúng tôi ngày càng nhận thức rõ hơn rằng có thể con người cần điều chỉnh máy bơm ở quy mô đại dương", Matthew Sullivan, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Một kết quả thú vị khác từ nghiên cứu mới là một số virus ARN dưới biển đã "ăn trộm" gene từ những sinh vật nhiễm virus. Điều này có thể giúp giới khoa học nhận diện các vật chủ của virus và vai trò của chúng trong những quá trình diễn ra dưới biển.

Minh Tuấn (Livescience)