Известно, что микроорганизмы, и прежде всего вирусы, представляют собой наиболее многочисленную форму жизни в Мировом океане. Ещё в 1989 году исследование с помощью электронного микроскопа показало, что в 1 миллилитре осадка морской воды содержится в среднем 250 миллионов вирусов, что в 100 раз больше, чем предполагалось ранее.
В течение двух последних десятилетий были проведены новые исследования, в которых участвовали учёные-биологи из различных стран и регионов мира. Результаты этих исследований привели к шокирующему выводу: оказалось, что вирусы не только безусловно преобладают в водоёмах Земли, но составляют до 98% всей морской биомассы, а их общее количество — примерно 10 в тридцатой степени (единица с тридцатью нулями) отдельных вирусов. Если бы эти вирусы выстроились в одну цепочку, то длина её в десятки раз превысила бы объём нашей галактики! Более того: вся эта чудовищная армия вирусов отличается заметным генетическим разнообразием, из которого современная наука пока сумела исследовать лишь небольшую часть.
Заражённый океан
Роль виропланктона (морских вирусов) в гидросфере, безусловно, огромна. Каждую минуту полчища вирусов способны заразить триллионы триллионов организмов. Жертвами их могут оказаться все без исключения обитатели морей, в том числе рыбы и морские млекопитающие. Но основная добыча виропланктона — это другие микробы, в особенности водные бактерии. Встраиваясь в бактериальную клетку, вирус-бактериофаг запускает процесс создания внутри этой клетки собственных копий, что позволяет ему быстро и безопасно размножаться. Зачастую один и тот же вирус способен заражать микроорганизмы разных родов.
Интересной особенностью вирусов является их поразительная живучесть. Некоторые вирусы, как, например, морская диатомея, могут быть активны даже при температуре жидкого азота (-196 градусов по Цельсию)! Некоторые вирусы способны заражать даже после «отдыха» в вечной мерзлоте длиной в 30 тысяч лет.
До сих пор малоизученным остаётся влияние морских вирусов на человека. Учёные, однако, успокаивают тем, что опасность для людей может создавать лишь небольшая часть всех вирусов, примерно один из шестидесяти. Без сомнения, ключевую роль в защите от невидимого врага играет внутренний иммунитет человека, который в сегодняшних условиях способен успешно отразить потенциальную смертельную угрозу. Однако такое равновесие между вирусами и наиболее высокоорганизованными представителями живого мира крайне неустойчиво, и его нарушение может обернуться катастрофой.
Вирус — защитник экосистемы?
С жизненными циклами вирусов и, в частности, бактериофагов связаны сопутствующие молекулярные химические процессы, имеющие важнейшие последствия для всей водной оболочки Земли. Современные исследования подтверждают, что именно деятельность виропланктона непосредственно влияет на содержание такого важнейшего соединения, как углекислый газ. По оценкам специалистов, обитающие в водной среде цианобактерии поглощают около половины выделяемого в атмосферу углекислого газа; в то же время деятельность бактериофагов в несколько раз снижает активность инфицированных цианобактерий, способствуя большему сохранению углерода.
С другой стороны, разложение цианобактерий способствует укреплению питательной среды для фитопланктона, который, всё больше разрастаясь, начинает более активно поглощать углекислый газ, очищая окружающую среду от избытка углеродных соединений.
Все эти открытия явно свидетельствуют о том значении, которое имеют вирусы в общемировых биологических процессах. Невидимые для человеческого глаза, миллиарды вирусов непрерывно трудятся в каждом литре воды, участвуя в глобальном круговороте веществ, поддерживая постоянный химический состав Мирового океана. Поэтому не вызывает удивления мысль о том, что существующие на нашей планете благоприятные условия для поддержания жизни обусловлены совокупностью всех элементов, в том числе деятельностью всех без исключения морских микроорганизмов. Подтверждение этого даст возможность рассматривать вирусы не только как сильного и потенциально опасного противника, но и как помощника, вносящего заметный вклад в стабильность экосистемы Земли.