Вирусы в Арктике и Антарктике демонстрируют удивительное сходство

Обзор места исследования, условий окружающей среды и распределения вирусов. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61568-6

Вирусы в холодных водах Арктики имеют ярко выраженную сезонность и также обнаруживаются в Антарктике. Это неожиданное открытие сделано в ходе многолетнего исследования, проведённого Центром океанических исследований GEOMAR имени Гельмгольца в Киле. Результаты дают новое понимание хрупкого баланса полярных экосистем и роли вирусов как индикаторов изменений в океане. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Одинаковые вирусы на двух полюсах — неожиданный результат

Международная исследовательская группа обнаружила, что состав вирусных сообществ в Северном Ледовитом океане сильно зависит от сезона и удивительно похож на вирусы в Южном океане вокруг Антарктиды. Это опровергает представление о том, что вирусные популяции на полюсах должны сильно различаться. Примечательно, что аналогичные группы вирусов не встречаются в более тёплых регионах.

«Было совершенно неожиданно обнаружить такие схожие вирусные паттерны на обоих полюсах, несмотря на огромное расстояние между ними», — говорит Алисса Калайаг, морской эколог из GEOMAR и ведущий автор исследования.

Многолетний каталог вирусов

Образцы для исследования собирались в Арктике с помощью автоматических пробоотборников на обсерватории HAUSGARTEN, которой управляет Институт Альфреда Вегенера (AWI). В течение четырёх лет (2016–2020) устройства непрерывно собирали пробы морской воды в проливе Фрама — между Гренландией и Шпицбергеном.

Для обнаружения вирусов исследователи анализировали миллионы длинных последовательностей ДНК с помощью вычислительных инструментов, идентифицирующих вирусные сигнатуры. Это позволило выявить вирусы как внутри бактерий, так и прикреплённые к ним. Команда также применила методы сетевого анализа, чтобы связать конкретные вирусы с их предпочитаемыми хозяевами.

Летний всплеск: 30 вирусов на одну бактерию

Ещё одним поразительным результатом стало резкое сезонное различие в количестве и составе вирусов. «Зимой количество вирусов и бактерий было примерно равным, — объясняет Калайаг. — Но летом, особенно в августе-сентябре, число вирусов резко возрастало. В среднем мы обнаруживали 30 вирусов на каждую бактерию».

Этот сезонный пик ранее оставался незамеченным, так как предыдущие исследования не учитывали непрерывное наблюдение за экосистемой и не проводили забор проб в тёмные зимние месяцы.

Изменение климата может нарушить полярный баланс

Хрупкий микробный баланс может быть нарушен изменением климата. «По мере изменения температуры, солёности или ледового покрова меняются и условия жизни для вирусов, — отмечает Калайаг. — Холодолюбивые вирусы могут быть вытеснены, а новые типы — появиться. Это повлияет на всю экологическую систему полярных вод».

Дополнительная информация: Alyzza M. Calayag et al, Arctic Ocean virus communities and their seasonality, bipolarity, and prokaryotic associations, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61568-6