La Tara Expedition è una spedizione scientifica avviata qualche anno fa con l'obiettivo di mappare la biodiversità degli oceani (a questo indirizzo si può seguire l'attuale posizione della barca). Non quella dei grandi animali, come squali o balene, ma soprattutto i minuscoli componenti dell’ecosistema marino. Dopo migliaia di chilometri percorsi, e decine e decine di campionamenti, gli studiosi del gruppo internazionale sono giunti alla conclusione che l’intera ecologia delle distese liquide, e quindi del pianeta, dipende da questi minuscoli esseri.
Una nuova ricerca appena uscita su Nature quantifica il numero di virus negli oceani, ma soprattutto cerca di chiarire il loro ruolo negli ambienti del pianeta.
Ecologia. L'articolo (abstract, in inglese), a firma di Simon Roux e altri, ha identificato negli oceani 15.222 popolazioni di virus a Dna a doppia elica, corrispondenti a 867 gruppi (in questi organismi non è facile definire cosa sia una specie). Questa valore triplica il numero delle popolazioni nell’oceano, e secondo gli autori completa l’analisi dei virus che vivono nelle acque superficiali e a media profondità dell’oceano.
Al di là del numero, la spedizione ha studiato anche la funzione di questi microrganismi nell’ecosistema oceanico. E ha scoperto che sono assolutamente indispensabili al "buon funzionamento" dell’intero pianeta Terra.
Predatori. «Nell’oceano i virus sono l’entità biologia più abbondante: in un millilitro di acqua ce ne sono circa 10 milioni», afferma Elena Lara, virologa spagnola che lavora all’Istituto di scienze marine del Cnr, a Venezia. La loro funzione nell’ecologia dell’oceano è vastissima. La maggior parte di essi sono parassiti dei microrganismi oceanici, sia batteri sia cianobatteri (batteri fotosintetici) sia archea. Questi ultimi sono microbi molto simili ai batteri, ma abitano in acque profonde e hanno un metabolismo totalmente diverso dagli altri.
«Quando i virus infettano e uccidono i batteri, rimettono in circolo i materiali organici di cui sono costituiti, compreso il carbonio e l’azoto, innescando quindi uno dei passaggi più fondamentali del ciclo biogeochimico del pianeta. In ogni secondo, negli oceani ci sono 10^24 (1 seguito da 24 zeri) infezioni batteriche». La loro biomassa è equivalente a 75 milioni di balenottere azzurre.
Biodiversità. I virus influiscono anche sull’abbondanza e la diversità della popolazione dei batteri negli oceani, e in questo modo cambiano la loro evoluzione, il funzionamento delle reti alimentari e la produzione di ossigeno, perché circa metà del gas che respiriamo proviene dall’oceano, prodotto sia dai cianobatteri sia dalle alghe verdi.
All’interno del Dna dei virus sono stati anche trovati frammenti di materiale genetico dei batteri che infettano: per esempio geni del metabolismo dell’azoto e della fotosintesi, che i virus inglobano quando infettano i batteri.
«In questo modo i virus partecipano a quello che si chiama trasferimento orizzontale dei geni, perché lasciano pezzi di Dna quando infettano altri batteri», spiega Elena Lara. È un fenomeno molto importante nell’evoluzione delle forme di vita meno complesse, perché così geni importanti possono velocemente passare da una specie all’altra, aumentandone la velocità dell’evoluzione.
Indifferenti. Anche se sono così numerosi e presenti ovunque, i virus dell’oceano non hanno nessuna influenza diretta sulla nostra salute, perché essendo predatori solo di batteri non possono infettare specie molto diverse come l’uomo. «La relazione tra virus e ospite è molto specifica: un virus che infetta un batterio non può colpire un uomo», conclude Elena Lara.
