Une goutte d'eau de mer contient plusieurs millions de micro-organismes, dont la plupart peuvent difficilement être qualifiés de vivants, mais ce sont eux qui peuvent influer sur le changement du climat terrestre. RIA Novosti comprend pourquoi les virus marins sont dangereux et s'il vaut la peine de les combattre.
Microorganismes de la taille de 60 galaxies
En 1989, des scientifiques de l'Université de Bergen ont décidé d'examiner au microscope électronique à transmission le matériau précipité par l'eau de mer. Le résultat était stupéfiant: il s'est avéré qu'environ 250 millions de virus vivent dans un millilitre de l'échantillon - cent fois plus qu'on ne le pensait auparavant lorsque les particules virales étaient étudiées sur des pelouses bactériennes artificiellement cultivées.
«Des travaux supplémentaires ont donné des résultats encore plus étonnants. Les virus se sont avérés être les organismes les plus nombreux vivant dans les océans - leur nombre atteint les quintillions (1030). Si nous mettons toutes les particules virales marines dans une chaîne, cela s'étendra sur plus de 60 galaxies », explique Elena Likhoshvai, docteur en sciences biologiques, professeur, chef du département d'ultrastructure cellulaire à l'Institut limnologique de la branche sibérienne de l'Académie des sciences de Russie.
Les méthodes modernes de décodage de l'ADN ont encore plus changé l'idée du nombre et de la variété des virus vivant sur la planète. En 2016, des scientifiques du Joint Genome Institute de Californie et du National Laboratory. Lawrence à Berkeley a analysé une énorme quantité de données obtenues après le séquençage métagénomique d'échantillons provenant de 3000 emplacements géographiques - il s'agissait d'écosystèmes marins, d'eau douce et terrestres. Les chercheurs ont trouvé plus de 125 000 sections d'ADN viral, ce qui a multiplié par 16 le nombre de gènes viraux connus.
Sans prétention et très tenace
Vidéo promotionelle:
Il y a beaucoup plus de micro-organismes dans les océans que de poissons et de mammifères marins. Selon certains rapports, ils représentent jusqu'à 98 pour cent de toute la biomasse océanique. Et les plus nombreux sont les virus. Ils infectent 1023 billions de vie marine chaque seconde et consomment ainsi jusqu'à 20 pour cent de la biomasse océanique chaque jour.
Dans le même temps, les virus se distinguent par une vitalité extrême et une absence de prétention. Ils peuvent exister sur une large plage de températures et dans les conditions les plus défavorables. Par exemple, le virus des diatomées marines (Chaetoceros debilis CdebDNAV) continue d'infecter même à moins 196 degrés Celsius. Les cyanophages persistent dans les sédiments jusqu'à cent ans, et l'amibe géante Pithovirus sibericum, vieille de 30 000 ans, récemment découverte dans le pergélisol, était encore capable d'infecter des micro-organismes.
De plus, on a longtemps cru que chaque virus ne chassait qu'un groupe restreint au sein de la communauté microbienne - des bactéries d'un type ou d'un autre. Cependant, des scientifiques américains ont montré que les virus marins ne sont pas si pointilleux sur les aliments et peuvent infecter des micro-organismes de différents genres.
Personne n'échappe à l'infection
Ces chiffres et ces faits ne signifient pas que des vacances en mer frisent le suicide. Seul un soixantième de toutes les particules virales présentes dans l'eau sont dangereux pour l'homme. Les poissons et les mammifères marins en souffrent, mais leurs principales proies sont les microbes, qui jouent un rôle important dans la formation du climat terrestre.
«On sait qu'après une attaque virale, les séquences CRISPR restent dans le génome bactérien - de petits segments répétitifs du génome, séparés par des régions d'ADN non transcrites empruntées à des éléments génétiques étrangers. Ils confèrent une «immunité» à la réinfection, et par leur présence dans le génome de la bactérie, on peut conclure qu'elle a déjà été infectée par un certain phage. CRISPR se trouve dans 40 pour cent des bactéries et 90 pour cent des archées », explique Elena Likhoshvay.
Schéma du cycle de vie d'un virus marin (bactériophage) / Illustration par RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / logos2012.
Selon certains rapports, les cyanobactéries, grâce auxquelles l'oxygène est apparu autrefois sur Terre, et d'autres photosynthétiques marines microscopiques consomment aujourd'hui environ la moitié de tout le dioxyde de carbone rejeté dans l'atmosphère. Par conséquent, les virus bactériophages qui les attaquent et les détruisent peuvent jouer un rôle important dans le réchauffement climatique. Cependant, jusqu'à présent, dans le monde scientifique, il n'y a pas de consensus sur la question de savoir si cette influence est un signe plus ou moins.
Ordres de la mer
Comme l'ont découvert des chercheurs de l'Université de Warwick, l'infection virale affecte vraiment les capacités photosynthétiques des cyanobactéries - la fixation du dioxyde de carbone (c'est-à-dire sa conversion en composés carbonés) dans la culture bactérienne ralentit près de cinq fois après l'attaque des bactériophages. Selon des estimations approximatives, à la suite de l'infection de micro-organismes dans l'atmosphère, jusqu'à cinq milliards de tonnes de carbone restent non absorbées chaque année - soit dix pour cent de tout le carbone fixé par les océans.
Cependant, certains scientifiques soulignent qu'après la destruction des bactéries par les virus, les restes de micro-organismes sont immergés à une profondeur où les processus conduisant à la libération de dioxyde de carbone sont considérablement ralentis. Là, ils sécrètent du fer, du phosphore et quelques autres éléments nécessaires à la nutrition du phytoplancton. Le phytoplancton se développe et absorbe plus de dioxyde de carbone.
«Selon le nouveau schéma de la circulation mondiale de la matière organique et des éléments biogéniques des écosystèmes aquatiques, le virioplancton (la totalité de tous les virus habitant l'océan mondial) affecte de nombreux processus biogéochimiques et écologiques, y compris le cycle de l'alimentation, la respiration et la distribution de substances dans diverses parties de l'écosystème. Dans l'évaluation du cycle du carbone et de l'azote, il est nécessaire de prendre en compte le rôle des virus, car ils sont une partie importante des réseaux trophiques qui régulent les cycles biogéochimiques mondiaux », résume Elena Likhoshvai.
Les cyanobactéries et autres photosynthétiques microscopiques marines consomment aujourd'hui environ la moitié de tout le dioxyde de carbone rejeté dans l'atmosphère / Photo: David Savage, Bruno Afonso, Pamela Silver.
Alfiya Enikeeva
