איך נגיפים זעירים יכולים להשפיע על האקלים
מחקר בתחום הביולוגיה הימית מגלה תובנות חדשות על נגיפי RNA זעירים החיים על אצות באוקיינוס, והשפעתם על ויסות האקלים בכדור הארץ
האוקיינוס אינו רק מאגר מים עצום, אלא מערכת אקולוגית מורכבת שבה לכל מרכיב ביולוגי - החל מנגיפים מיקרוסקופיים ועד לארגוניזמים גדולים - יש השפעה על מיחזור הפחמן העולמי ועל האקלים בעולמנו.
מחקר חדש בתחום הביולוגיה הימית מציג בפנינו שחקן מפתיע ופחות מוכר בתהליך מיחזור הפחמן: נגיפי RNA באוקיינוס. המחקר, שפורסם בכתב העת Science Advances, מגלה שנגיפי RNA עלולים להפריע ליכולת האוקיינוס למחזר פחמן וחומרי הזנה ובכך להשפיע על כמות הפחמן שנשארת כלואה בעמקי הים ולא חוזרת לאטמוספירה. תובנות אלה מוסיפות שכבת מורכבות חדשה להבנתנו את ויסות האקלים.
חשיבותן של אצות הפיטופלנקטון
המחקר שערכה ד"ר חנה קרנצלר מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן, מתמקד באצות מיקרוסקופיות הנקראות פיטופלנקטון - אורגניזמים זעירים אך חזקים שלא רק מייצרים חלק ניכר מהחמצן של כדור הארץ, אלא גם שואבים כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני מהאטמוספירה. כשנגיפים מדביקים את הפיטופלנקטון, הוא מת ומשחרר חומר אורגני מומס (DOM) למים שמסביב. החומר המומס הזה הופך לדלק לחיידקים ימיים, ועוזר להניע אחת ממערכות המחזור החשובות ביותר בכדור הארץ.
האם כל הנגיפים משפיעים באופן דומה?
ד"ר קרנצלר גילתה כי לא כל הנגיפים משפיעים על המערכת הזו באופן שווה. באמצעות השוואה בין האופן שבו נגיפי DNA ונגיפי RNA מדביקים מין נפוץ של פיטופלנקטון, התגלה כי החומר הממס המשתחרר מתאים שהודבקו בנגיפי DNA תומך בצמיחת חיידקים ובמחזור הפחמן. לעומת זאת, את החומר הממס מהדבקות נגיפי RNA קשה יותר לחיידקים לפרק, התהליך דורש יותר אנרגיה ומציע ערך תזונתי נמוך יותר. כתוצאה מכך, תהליך המיחזור מאט, ויותר פחמן אורגני עלול לשקוע לעמקי האוקיינוס, שם הוא נשאר כלוא לתקופות ארוכות יותר.
תובנות חדשות על ויסות האקלים
"נגיפים לא רק הורגים פיטופלנקטון; הם משנים באופן יסודי את הדרך שבה פחמן נע דרך האוקיינוס", אמרה ד"ר חנה קרנצלר. "אנחנו לומדים שסוגים שונים של זיהומים נגיפיים יכולים להשפיע על קהילות מיקרוביאליות בדרכים שונות, ואף לעצב מחדש את האופן שבו פחמן ממוחזר, ואת כמות הפחמן שבסופו של דבר נכלאת בעמקי האוקיינוס".
מחקר זה שזיכה את ד"ר קרנצלר בפרס קריל 2025, פותח נתיבים חדשים למדענים המבקשים להבין את הקשר בין חיי הים ומערכות האקלים של כדור הארץ. המחקר נערך בשיתוף עם אוניברסיטת רוטגרס.