Microbiologistas estudam vírus gigantes no Lago Epishelf Ártico, ameaçado pelo clima
(A) Localização geral e geografia local do lago epishelf Milne Fiord em 2015 (adaptado da referência 7). As áreas cinzentas do mapa indicam o gelo do lago detectado pelas imagens do RADARSAT-2. (B) Desenho mostrando o acúmulo de água doce atrás da Plataforma de Gelo Milne e a topografia inferior da Baía de Neige. Crédito:Microbiologia Aplicada e Ambiental (2022). DOI:10.1128/aem.00228-22
A menos de 800 quilômetros do Pólo Norte, o Lago Milne Fiord Epishelf é um lago de água doce único que flutua no topo do Oceano Ártico, mantido no lugar apenas por uma camada de gelo. O lago é dominado por organismos unicelulares, notadamente cianobactérias, que são frequentemente infectadas por "vírus gigantes" incomuns. Investigadores da UniversitéLaval, Québec, Canadá, produziram a primeira avaliação da abundância de vírus neste lago. A pesquisa é publicada em
Microbiologia Aplicada e Ambiental .
Os vírus são fundamentais para entender os ecossistemas aquáticos polares, pois esses ecossistemas são dominados por microrganismos unicelulares, que são frequentemente infectados por vírus. Esses vírus e sua diversidade e distribuição no Lago Milne Fiord raramente foram estudados. A equipe agora está trabalhando para sequenciar os vírus gigantes, um esforço que provavelmente levará a entender como os vírus influenciam a ecologia do lago por meio de suas interações com as cianobactérias que infectam.
O rápido aumento das temperaturas limita o tempo restante para os microbiologistas desenvolverem uma imagem clara da biodiversidade e dos ciclos biogeoquímicos desses ambientes dependentes do gelo, bem como as consequências das mudanças rápidas e irreversíveis na temperatura. "A plataforma de gelo que mantém o lago no lugar está se deteriorando a cada ano e, quando se rompe, o lago drena para o Oceano Ártico e se perde", disse o autor correspondente Alexander I. Culley.
"Nossos resultados destacam a singularidade da comunidade viral no lago de água doce, em comparação com a água do fiorde marinho, particularmente na comunidade haloclina", disse Culley. A haloclina é uma área onde a salinidade cai rapidamente à medida que se sobe a coluna de água. Esse ambiente oferece nichos para vírus e hospedeiros que não são encontrados nem em camadas de água doce nem marinhas de salinidade uniforme, disse ele.
O remoto lago no Alto Ártico só podia ser alcançado de helicóptero, quando as condições meteorológicas permitiam. A equipe de pesquisa coletou amostras de água e sequenciou todo o DNA na água do lago, permitindo identificar os vírus e microorganismos dentro dela. O estudo estabelece uma base para o avanço da compreensão da ecologia viral em diversos ambientes globais, particularmente no Alto Ártico.
"Alta abundância bacteriana juntamente com uma possível prevalência de estilo de vida lítico nesta profundidade sugere que os vírus têm um papel importante na renovação da biomassa", disse Mary Thaler, Ph.D., membro da equipe de Culley na Université Laval. "Estilo de vida lítico" refere-se à liberação de partículas de vírus filhas à medida que a célula microbiana hospedeira é destruída.
A mudança mais dramática observada no Lago Milne Fiord Epishelf foi um declínio de vários anos na abundância de cianobactérias. Os pesquisadores atribuíram essa queda à crescente influência marinha no lago de água doce, “já que as cianobactérias têm abundância muito baixa no Oceano Ártico”, escreveram.
No entanto, os detalhes desse ecossistema permanecem obscuros, porque até agora a maioria de seus vírus é conhecida apenas a partir de fragmentos de suas sequências. Assim, na maioria dos casos, os cientistas ainda não sabem como os vírus influenciam os micróbios que infectam, ou quais vírus habitam quais micróbios.
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