Os cientistas acreditam há muito tempo que os vírus do oceano sempre matam algas rapidamente, mas a pesquisa liderada por Rutgers mostra que eles vivem em harmonia com as algas e os vírus fornecem um "golpe de misericórdia" apenas quando a proliferação de algas já está estressada e morrendo.

O estudo, publicado no jornal Nature Communications , provavelmente mudará a forma como os cientistas veem as infecções virais de algas, também conhecido como fitoplâncton - especialmente o impacto dos vírus nos processos do ecossistema, como a formação (e declínio) de algas e o ciclo do carbono e outros produtos químicos na Terra.

"É apenas quando as células de algas infectadas ficam estressadas, como quando eles ficam sem nutrientes, que os vírus se tornam mortais, "disse o autor principal Benjamin Knowles, um ex-pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Ciências Marinhas e Costeiras da Escola de Ciências Ambientais e Biológicas da Rutgers University-New Brunswick que agora está na UCLA. Ele também foi um pós-doutorado no Instituto da Terra de Rutgers, Oceano, e Ciências Atmosféricas. "Sentimos que este modelo inteiramente novo de infecção está disseminado nos oceanos e deve alterar fundamentalmente a forma como vemos as interações vírus-hospedeiro e o impacto dos vírus nos ecossistemas e no ciclo biogeoquímico, uma vez que sempre vai contra o modelo clássico de vírus há muito aceito ser letal e matar células. "

Ciclo biogeoquímico refere-se a nutrientes essenciais como carbono, oxigênio, azoto, fósforo, cálcio, ferro e água circulando nos organismos e no meio ambiente. As algas coccolitóforas Emiliania Huxleyi foi o foco do estudo como um modelo para outros sistemas de vírus de algas e é um impulsionador central desse processo.

Os cientistas estudaram as interações vírus-algas em laboratório e em laboratórios controlados, mini-florescências nas águas costeiras da Noruega. Eles se concentraram na infecção viral de uma forma de alga que é responsável por gerar grande parte do ciclo de oxigênio e carbono na Terra. Um grupo de vírus oceânicos chamados coccolitovírus infectam e matam rotineiramente E. huxleyi mais de 1, 000 milhas quadradas, que é visível do espaço através de satélites de observação da Terra.

Os vírus eventualmente rompem células de algas, contribuindo para a rede alimentar global ao disponibilizar energia e matéria orgânica para outros organismos. Mas as células infectadas não morrem imediatamente, os cientistas descobriram. Em vez de, células infectadas se multiplicam e florescem em dezenas de quilômetros de águas oceânicas e morrem de maneira coordenada. Essas dinâmicas têm sido observadas rotineiramente em estudos anteriores, mas não podem ser explicadas pela taxa com que hospedeiros de algas e vírus se encontram na natureza.

"As algas e os vírus têm um tipo de relação quase simbiótica, permitindo que as células de algas e os vírus se replicem alegremente por um tempo, "disse o autor sênior Kay D. Bidle, um professor e oceanógrafo microbiano no Departamento de Ciências Marinhas e Costeiras em Rutgers-New Brunswick e no Instituto da Terra, Oceano, e Ciências Atmosféricas. "Sentimos que essas dinâmicas recém-descobertas também se aplicam a outras interações vírus-algas nos oceanos e são fundamentais para o funcionamento da infecção. Combinando experimentalmente, abordagens teóricas e ambientais, nosso trabalho apresenta um modelo para diagnosticar esse tipo de infecção em outros sistemas. "

A dinâmica do vírus-algas tem implicações importantes para o resultado de infecções e o fluxo de carbono e pode levar a cenários onde o dióxido de carbono é sequestrado, ou armazenado, no oceano profundo, em vez de retido no oceano superior, Bidle disse. Mais pesquisas são necessárias para compreender completamente a extensão dessas dinâmicas e seus impactos sobre os ecossistemas e o ciclo do carbono nos oceanos.