Los científicos han creído durante mucho tiempo que los virus oceánicos siempre matan rápidamente las algas, pero la investigación dirigida por Rutgers muestra que viven en armonía con las algas y los virus brindan un "golpe de gracia" solo cuando las floraciones de algas ya están estresadas y muriendo.

El estudio, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , probablemente cambiará la forma en que los científicos ven las infecciones virales de las algas, también conocido como fitoplancton, especialmente el impacto de los virus en los procesos del ecosistema como la formación (y disminución) de la floración de algas y el ciclo del carbono y otras sustancias químicas en la Tierra.

"Es solo cuando las células de las algas infectadas se estresan, como cuando se quedan sin nutrientes, que los virus se vuelven mortales, "dijo el autor principal, Benjamin Knowles, ex investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias Marinas y Costeras de la Facultad de Ciencias Ambientales y Biológicas de la Universidad de Rutgers en New Brunswick, que ahora está en UCLA. También fue becario postdoctoral en el Instituto de la Tierra de Rutgers, Oceano, y Ciencias Atmosféricas. "Creemos que este modelo de infección completamente nuevo está muy extendido en los océanos y puede alterar fundamentalmente la forma en que vemos las interacciones huésped-virus y el impacto de los virus en los ecosistemas y el ciclo biogeoquímico, ya que va en contra del modelo clásico de virus siempre aceptado desde hace mucho tiempo. ser letal y matar células ".

El ciclo biogeoquímico se refiere a nutrientes esenciales como el carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, calcio, Hierro y agua circulando a través de organismos y el medio ambiente. Las algas cocolitóforos Emiliania huxleyi fue el foco del estudio como modelo para otros sistemas de virus de algas y es un impulsor central de este proceso.

Los científicos estudiaron las interacciones virus-algas en el laboratorio y de forma controlada, mini-floraciones en aguas costeras de Noruega. Se centraron en la infección viral de una forma de alga que es responsable de generar gran parte del ciclo del oxígeno y el carbono en la Tierra. Un grupo de virus oceánicos llamados cocolitovirus infectan y matan de forma rutinaria E. huxleyi más de 1, 000 millas cuadradas, que es visible desde el espacio a través de satélites de observación de la Tierra.

Los virus eventualmente rompen las células de las algas, contribuyendo a la red trófica mundial haciendo que la energía y la materia orgánica estén disponibles para otros organismos. Pero las células infectadas no mueren de inmediato los científicos descubrieron. En lugar de, las células infectadas se multiplican y florecen en decenas de millas de aguas oceánicas y mueren de manera coordinada. Esta dinámica se ha observado de forma rutinaria en estudios anteriores, pero no pudo explicarse por la velocidad a la que los huéspedes de algas y los virus se encuentran entre sí en la naturaleza.

"Las algas y los virus tienen un tipo de relación cuasi-simbiótica, permitiendo que tanto las células de algas como los virus se repliquen felizmente por un tiempo, "dijo la autora principal Kay D. Bidle, profesor y oceanógrafo microbiano en el Departamento de Ciencias Marinas y Costeras de Rutgers-New Brunswick y el Instituto de la Tierra, Oceano, y Ciencias Atmosféricas. "Creemos que estas dinámicas recién descubiertas también se aplican a otras interacciones entre virus y algas en los océanos y son fundamentales para el funcionamiento de la infección. Al combinar experimentos, enfoques teóricos y ambientales, nuestro trabajo presenta una plantilla para diagnosticar este tipo de infección en otros sistemas ".

La dinámica de las algas-virus tiene implicaciones importantes para el resultado de las infecciones y el flujo de carbono y puede conducir a escenarios en los que se secuestra dióxido de carbono. o almacenado, en el océano profundo en lugar de retenido en el océano superior, Dijo Bidle. Se necesita más investigación para comprender completamente el alcance de estas dinámicas y sus impactos en los ecosistemas y el ciclo del carbono en los océanos.