ویروس‌های نجات‌بخش؟!

محیط زیست

تحریریه پیام ما

کشف جدید دانشمندان از عاملی که می‌تواند روند ذوب‌شدن یخ‌های قطبی و بالاآمدن سطح آب دریاها را کاهش دهد

ویروس‌های نجات‌بخش؟!

دانشمندان ویروس‌هایی را کشف کردند که می‌توانند با تأثیر بر جلبک‌ها، موجب کاهش ذوب یخ‌های قطبی شوند

۶ تیر ۱۴۰۳، ۲۰:۱۷

|پیام ما| دانشمندان اخیراً ویروس‌های غول‌پیکری را کشف کرده‌اند که جلبک‌های موجود در لایه‌های یخی «گرینلند» را آلوده می‌کنند و می‌توانند رشد آن‌ها را محدود کنند. انبوهی از این ویروس‌های غول پیکر، روی لایه‌های یخی این محدوده که دومین پهنهٔ یخی بزرگ جهان محسوب می‌شود، زندگی می‌کنند. آن‌ها این احتمال را مطرح می‌کنند که محدودشدن شکوفایی جلبک‌های موجود در ورقه‌های یخ قطبی، می‌تواند تأثیر تغییر اقلیم را کاهش دهد.

در میان یخ‌های موجود در مناطقی از قطب مانند گرینلند، جلبک‌های تک‌سلولی از گونه‌های متفاوت و با رنگ‌های متفاوت زندگی می‌کنند که با افزایش دما در منطقه شکوفا می‌شوند و لایهٔ رویی ورقه‌های یخی را به رنگ‌های متفاوتی در می‌آورند. این جلبک‌ها به «جلبک‌های برفی» (snow algae) مشهورند و به تغییر رنگ ورقه‌های یخی در پی شکوفایی این جلبک‌ها نیز در اصطلاح «شکوفه‌های رنگی برف» (colored snow blooms) گفته می‌شود. اخیراً گروهی از دانشمندان در مقاله‌ای که در مجلهٔ «مایکروبایوم»

(Microbiome) منتشر شده، اعلام کرده‌اند که روی ورقهٔ یخ‌های گرینلند ویروس‌هایی با اندازه‌هایی بزرگتر از ویروس‌های معمول کشف کرده‌اند که برخی از این ویروس‌ها، جلبک‌های موجود در ورقه‌های یخی را آلوده کرده‌اند. آن‌ها می‌گویند که در حالت معمول، شکوفایی این جلبک‌های برفی می‌تواند به ذوب‌شدن ورقه‌های یخی سرعت بخشد و سطح آب دریاها را افزایش دهد؛ اما این ویروس‌ها، شکوفایی جلبک‌ها را محدود کرده‌اند و در واقع این آلودگی ویروسی، به کاهش سرعت ذوب یخ‌ها کمک کرده است.

«لورا پرینی» (Laura Perini)، پژوهشگر در دانشگاه «آرهوس» (Aarhus) دانمارک و یکی از نویسندگان اصلی این مقاله می‌گوید: «ویروس‌ها، ریزجلبک‌ها را آلوده می‌کنند و اگر جلبک‌ها را بکشند، سرعت آب‌شدن یخ‌ها کاهش پیدا می‌کند.»

ذوب‌شدن ورقه‌های یخی گرینلند یکی از مهم‌ترین عوامل افزایش سطح آب دریاهاست. آنچه اتفاق می‌افتد از این قرار است که جلبک‌ها با شکوفایی خود، سطح یخ‌ها را به رنگ تیره در می‌آورند و همین تیرگی، عاملی است که نور خورشید را بیشتر به‌ خود جلب می‌کند و سرعت ذوب یخ را بیشتر می‌کند. دانشمندان چنین تصور می‌کنند که این ویروس‌ها با محدودکردن رشد جلبک‌ها،‌ باعث تیرگی کمتر در سطح ورقه‌های یخی می‌شوند و به‌این ترتیب ذوب یخ‌ها را کندتر می‌کنند.

این گزارش، بر پایهٔ گزارشی با عنوان Giant Viruses Discovered in Arctic Ice Could Slow Sea-Level Rise که روز دوشنبه، ۴ تیرماه در «ساینتیفیک امریکن» (Scientific American) منتشر شده، نوشته شده است.

بااین‌حال هنوز این نظریه تأیید نشده است و دانشمندان دقیقاً مطمئن نیستند که شکوفایی جلبک‌ها، چقدر در ذوب‌شدن ورقه‌های یخی نقش دارد. اما پرینی بر این باور است که با گرم‌شدن سیاره، ابعاد شکوفایی جلبکی بیشتر می‌شود و به‌‌همین‌دلیل بررسی عوامل مؤثر بر رشد آن‌ها بسیار مهم است.

ویروس‌های غول‌پیکر می‌توانند به حفظ یخچال‌ها کمک کنند؟

از زمانی که در دههٔ ۱۹۸۰ ویروس‌های غول‌پیکر یا همان ویروس‌های DAN بزرگ نوکلئوسیتوپلاسمی توصیف علمی و طبقه‌بندی شده‌اند، تاکنون دانشمندان توانسته‌اند آن‌ها را در سراسر کرۀ زمین از درون خاک گرفته تا در آب رودخانه‌ها و اقیانوس‌ها پیدا کنند. پرینی و همکاران‌اش نیز در پی پاسخ این سوال بودند که آیا این ویروس‌ها در ورقه‌های یخی گرینلند نیز وجود دارند یا خیر، که به این یافته رسیدند.

محققان روی نمونه‌های گرفته‌شده از ورقه‌های یخی آنالیزهای ژنتیکی انجام دادند. آن‌ها توانستند ژن‌های ویروسی را در سلول‌های جلبک کشف کنند و این نشان‌دهندهٔ آن است که این ویروس‌‌ها برای مدتی جمعیت جلبک‌ها را آلوده کرده‌اند. البته این مدت، احتمالاً صدها سال است.

«فردریک شولز» (Frederik Schulz)، میکروبیولوژیست آزمایشگاه ملی «لارنس برکلی» (Lawrence Berkeley National Laboratory) آمریکا و یکی از برترین محققان در زمینهٔ ویروس‌های غول‌پیکر در جهان می‌گوید: «این پاتوژن‌ها احتمالاً سلول‌های جلبک را می‌کشند و مانع رشد جلبک‌ها می‌شوند. اگرچه در این مقاله چنین چیزی بررسی نشده است.»

او همچنین می‌گوید: «ما نمونه‌هایی از شکوفه‌های جلبکی دریایی داریم که به‌خوبی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند و در این نمونه‌ها، ویروس‌های غول‌پیکر در پایان‌دادن به شکوفایی جلبک‌ها نقش دارند.»

آن‌طور که او می‌گوید، اگر ویروس‌ها جمعیت جلبک‌ها را در ورقهٔ یخی گرینلند تحت کنترل نگه دارند، به این معنی است که آن‌ها از افزایش سطح آب دریاها به‌دلیل گرم‌شدن زمین جلوگیری می‌کنند.

یک پژوهشگر دانشگاه «آرهوس» دانمارک: ویروس‌ها، ریزجلبک‌ها را آلوده می‌کنند و اگر جلبک‌ها را بکشند، سرعت آب‌شدن یخ‌ها کاهش پیدا می‌کند.

شولز، که در مطالعهٔ پرینی شرکت نداشت، اضافه می‌کند: «پیداکردن مواردی که ویروس‌های غول‌پیکر به‌طور بالقوه می‌توانند مفید باشند، خوب است.» اما سؤالی که مطرح می‌شود آن است که «اگر این ویروس‌ها را برای حذف هدفمند جلبک‌های برفی با هدف کاهش ذوب یخچال‌های طبیعی مورد استفاده قرار دهیم چه؟» که شولتز پاسخ می‌دهد: «ممکن است ایدهٔ خوبی نباشد؛ چون جلبک‌ها عملکردهای دیگری مانند ذخیرهٔ کربن دارند. بااین‌حال این مطالعه نشان می‌دهد که این موضوع ارزش کاوش را دارد و نظرم را به این ایده جلب کرده‌ است.»

هنوز نادانسته‌ها زیاد است

«مارکو تدسکو» (Marco Tedesco)، یخ‌شناس دانشگاه کلمبیا که سال‌ها ورقهٔ یخی گرینلند را مورد مطالعه قرار داده و البته مشارکتی در تهیهٔ این مقاله نداشته است، می‌گوید: «مقالهٔ جدید به بررسی سؤالات مهم در مورد عوامل کنترل‌کنندهٔ رشد جلبک می‌پردازد. کاری که آن‌ها با DNA انجام دادند شگفت‌انگیز بود. این یکی از بهترین مطالعاتی است که در این سال‌ها در این زمینه دیده‌ام.»

بااین‌حال او اضافه کرد، اینکه تمام این‌ها (تأثیر ویروس بر جلبک‌ها و محدودیت رشد جلبک‌ها) چه تأثیری بر نرخ ذوب‌شدن یخ‌های گرینلند در آینده دارد، نامشخص است. چرا که دانشمندان هنوز نمی‌دانند که تأثیر شکوفایی جلبک‌ها بر میزان ذوب یخ‌ها دقیقاً چقدر است.

مطالعات متعددی این موضوع را تأیید کرده‌اند که رنگ‌های تیره‌تر جلبک‌ها، نقشی در افزایش سرعت ذوب دارند. یک مقاله در سال ۲۰۲۰ نشان داد که در برخی قسمت‌های ورقهٔ یخی، بین ۹ تا ۱۳ درصد از میزان رواناب‌های ناشی از ذوب یخ‌ها، در اثر فعالیت جلبک‌ها است.

تدسکو می‌گوید: «بسیاری از عوامل دیگر نیز وجود دارند که ممکن است بر نحوهٔ واکنش ورقه‌های یخی گرینلند به افزایش دما تأثیر بگذارند.» به‌عنوان مثال، با ذوب‌شدن ورقهٔ یخ، حوضچه‌هایی از آب تیره‌رنگ ممکن است روی سطح جمع شود.

این حوضچه‌ها همچنین می‌توانند جذب نور خورشید را افزایش دهند و حتی باعث ذوب سریع‌تر شوند. مشخص نیست که این فرآیندها چگونه ممکن است با رشد جلبک‌ها در سال‌های آینده تعامل داشته باشند.

پرینی می‌گوید: «سایر میکروب‌ها نیز ممکن است به کنترل جلبک کمک کنند.» مقالهٔ بعدی او به قارچ‌های انگلی که جلبک‌ها را آلوده می‌کنند، می‌پردازد.

نیاز به‌ داده‌هایی بزرگتر است

تدسکو می‌گوید: «داده‌های بسیار بیشتری مورد نیاز است و این مستلزم پروژه‌های تحقیقاتی هماهنگ بزرگی است که مناطق متعددی از صفحهٔ یخی گرینلند را در بر می‌گیرد و دانشمندان را در بسیاری از رشته‌های مختلف، از یخ‌شناسان گرفته تا میکروبیولوژیست‌ها، درگیر می‌کند.»

او اضافه می‌کند: «از دیدگاه اقلیم‌شناسی، ما به حمایت از آزمایش‌های مقیاس‌پذیر در مقیاس بزرگ نیاز داریم.»

به اشتراک بگذارید:

برچسب ها:

افزایش دما، تغییر اقلیم، محیط زیست