Deniz Virüsleri: Okyanustaki Yaşamı Yöneten Minik Mikroplar

Deniz mikroorganizmalarla dolu. Bir milimetreden daha küçüktür ve genellikle tek bir hücreden oluşurlar, bakteri ve mikroalglerden protozoaya kadar akla gelebilecek her şekil ve boyutta gelirler. Ama virüsler de var – çoğalmak ve böylece hayatta kalmak için bir konakçıya ihtiyaç duyan eksik varlıklar.

Bağımsız virüs parçacıkları inanılmaz derecede basit bir yapıya sahiptir. DNA veya RNA şeklinde genetik materyalden oluşurlar ve bir protein kabuğu ile çevrelenmişlerdir. Her biri 20 ila 200 nanometre arasındadır.

Önemsiz görünseler de, virüsler okyanustaki en cömert varlıklardır. Okyanus yüzeyinden alınan sadece bir mililitre kıyı suyu , 10 milyona kadar virüs içerebilir . Virüs sayısı açık denizde ve suyun derinliklerinde azalır ve açık denize ulaştığımızda, 4.000 metre derinlikte mililitrede yaklaşık 100.000 virüs olması muhtemeldir.

Yıldızlardan daha fazla virüs

Okyanusların bir milyon olmayan virüs içerdiği tahmin ediliyor – bu, 1’in ardından 30 sıfıra eşit bir sayı, bu da galaksimiz Samanyolu’ndaki yıldızlardan çok daha fazla. Peki bu kadar çok kişi nasıl hayatta kalabilir?

Bu sayı zaman içinde aşağı yukarı sabit kalırken, sayısız virüs mikroorganizmalar tarafından yenilir veya radyasyonla etkisiz hale getirilirken, enfekte konakçılardan sayısız daha fazla virüs yayılır. Virüslerin ortadan kaybolması ile deniz suyunda yenilerinin ortaya çıkması arasında dinamik bir denge vardır.

Çoğu deniz virüsünün çift sarmallı DNA’sı vardır ve üç aileden birine aittir: Kasılabilen uzun kuyruklara sahip Myoviridae ; Kavisli, kasılmayan bir kuyruğu olan Syphoviridae ; ve çok kısa, kasılmayan kuyruklu Podoviridae .

Virüsler ve kurbanları

Deniz virüsleri genellikle mikrop öldürücü olarak kabul edilir. Bir virüs, bir konakçı hücreyle karşılaştığında, onu hücrenin yüzey reseptörleri ile tanımlar ve genetik materyalini yerleştirir ve çoğalmak için hücrenin içindeki mekanizmayı ele geçirir. Parçalanmanın (hücre zarının yırtılması) ardından, hücre başına yaklaşık 20 ila 300 virüs yayılabilir ve bunların her biri yeni bir konakçıya bulaşmaya hazırdır.

Deniz virüsleri, bakterilerden balinalara kadar her organizmaya bulaşabilir. Ancak okyanus bakterilerinin bolluğu – mililitre deniz suyu başına 1 milyon, bu da onları okyanustaki en baskın mikroorganizma yapıyor – bakterilerin en olası konakçıları olduğu anlamına geliyor.

Her saniye denizde 10²³ (on numara, ardından 23 sıfır) viral enfeksiyonların meydana geldiği ve yeni virüslerin yanı sıra patladıkları hücrelerden de 10⁹ ton karbon saldığı tahmin edilmektedir . Tüm okyanusta, virüsler bu sürecin bir sonucu olarak yılda yaklaşık 140 gigaton karbon salmaktadır .

Bazı durumlarda, virüs enfekte ettiği konağı bozmaz, bunun yerine genomunun bir kısmını konağın DNA’sına ekler. Bu virüsler, konağın hangi genleri ifade ettiğini ve hatta metabolizmasını kontrol edebilen kehanet veya lizojenik virüsler olarak bilinir. Ancak bir lizojenik virüs, çevrede ters bir değişiklik tespit ettiğinde veya konakçı kusurluysa, önleme öldürücü hale gelir ve konakçı hücreyi yok eder.

Her yeni enfeksiyon, konakçıya yeni genler getirme potansiyeli sunar ve dökülen her yeni virüs soyu , konakçıdan çalmış genlere sahip olabilir . Bu şekilde, virüsler okyanustaki en büyük çeşitlilik rezervuarıdır.

Okyanustaki virüslerin rolü

Deniz virüsleri, mikrobiyal besin ağının bir parçasını oluşturur ve bakteri ve alglerin bolluğunu ve çeşitliliğini kontrol etmeye yardımcı olur .

Virüslerin her gün tüm okyanus mikroplarının yaklaşık% 20’sini öldürdüğü tahmin ediliyor . Yeni virüsler üretmenin yanı sıra, bu bakteriyel ve algal konakçı hücrelerin parçalanması, içinde bulunan ve su sütununda çözünmüş organik ve inorganik besinler olarak kalan materyali serbest bırakır.

Bu çözünmüş madde, diğer mikroorganizmalar tarafından yeniden büyüyecek ve zooplankton ve balık gibi daha büyük canlılar tarafından yenilecek ve bunlar da köpekbalıkları, balinalar ve insanlar tarafından yenecek. Bu şekilde mikroskobik virüsler, yaşamın gelişmesi için gerekli malzemeleri geri dönüştürür. Okyanus, Dünya yüzeyinin% 70’inden fazlasını kapladığı için, bu gezegenin çoğundaki yaşamı güçlü bir şekilde etkiliyorlar.