Bilim insanları, Pasifik Okyanusunun derinliklerinde yer alan Clarion-Clipperton Kırılma Bölgesi’nde, madencilik faaliyetleri nedeniyle tartışma konusu haline gelen bir bölgede şimdiye kadar kaydedilmemiş 11.742 virüs türü keşfetti. Chongqing Üniversitesi’nden Bowen Hou ve Lilan Zhang ile Çin‘in ikinci Okyanus Araştırmaları Enstitüsü’nden Dong Sung’un liderliğini yaptığı araştırma ekibi, bölgedeki mikrobiyal ekosistemin madencilikten önceki durumunu ortaya koyarak gelecekteki çevresel etkilerin değerlendirilmesi için kritik bir veri tabanı oluşturma amacı güttü. Araştırma sonuçları Nature Communications dergisinde yayımlandı.
Bölge, dünyadaki en büyük polimetalik nodül (çok metalli yumru) birikimine ev sahipliği yaparken, birkaç ülke buradaki mineral zenginliği nedeniyle yoğun şekilde araştırmalar yürütüyor. Son yıllarda yapılan bilimsel seferler ise bölgede daha önce hiç görülmemiş canlı türlerinin bulunduğunu ortaya koyuyordu. Yeni çalışma da bu biyoçeşitliliğe devasa boyutta bir virüs yelpazesi eklerken, keşfedilen virüslerin yüzde 99’undan fazlasının ilk kez belgelenmesi anlamına geliyor.
Nodüller Derin Deniz Madenciliğinin Merkezinde
Polimetalik nodüller, elektronik üretiminde kullanılan metallerle dolu oldukları için derin deniz madenciliğinde bir yarışın merkezinde yer alıyor. Uluslararası Deniz Tabanı Kurumu, 31 tane derin deniz mineral madencilik araştırma sözleşmesi verdi; bunların 17’si Clarion-Clipperton Bölgesi’nde bulunuyor. Beş sözleşme ise Çin’e ait ve muhtemelen araştırmayı bu nedenle ülkenin birkaç bilimsel ajansı finanse etti.
Nodüller aynı zamanda Clarion-Clipperton Bölgesi de dahil olmak üzere birçok derin deniz ekosisteminin temelini oluşturuyor. Derin deniz tabanının büyük bir kısmını kalın, ince çamur oluşturırken, bu sert nodüller pratik olarak birçok canlının hayatını kurduğu zemini sağlıyor.
Nodüller yavaş yavaş oluşuyor; manganez ve kobalt, nikel, lityum ve çinko gibi diğer metaller deniz suyundan çökerek merkez bir çekirdeğin etrafına katmanlar oluşturuyor. Çekirdek örneğinde mikroskobik kabur parçası, diş veya kaya taneciği bulunabiliyor. Bazı hızlı büyüyen nodüller metal birikimini milyon yılda yaklaşık 250 milimetre hızla gerçekleştirirken, diğer türler milyon yılda bir ile beş milimetreye kadar büyüyor.
Virüsler Biyokimyasal Süreçlere Katılıyor
Yeni çalışma, virüslerin polimetalik nodül alanlarının tortularındaki biyojeokimyasal süreçlerde önemli bir rol oynayabileceğini öne sürüyor. Hou ve ekibinin keşfettiği 11.742 ayrı virüsün neredeyse tamamı tamamen bilime yeni olup, diğer derin deniz habitatlarıyla çok az örtüşme gösteriyor.
Bu çalışma için kullanılan tortu çekirdek örnekleri 2023 ve 2024 yıllarında toplandı, ardından araştırmacılar dizileme için DNA ve RNA çıkardı. Ardından verileri okyanusun derinliklerinin diğer kısımlarından toplanan örneklerle karşılaştırdı ve virüslerin bu kadar çok genle aslında ne yaptığını daha yakından inceledi.
Virüsler ekosistemlerin ihmal edilen bir bileşeni. Canlı sayılıp sayılmadığına dair görüş hâlâ kesinlik kazanmazken, onların Dünya üzerindeki hayatı etkileme yeteneğinde şüphe yok. Her virüsün bir konakçıya ihtiyacı var ve Clarion-Clipperton Bölgesi’nde bilim insanlarının bulduğu virüslerin çoğu, bakteriler ve arkealar gibi prokariotik canlıları enfekte etmeye uygun görünüyor.
Bu basit, tek hücreli mikroplar karbon, azot, fosfor, kükürt ve hatta metallerin döngüsüne katılıyor. Taşıdıkları virüsler ise bu ekosistemi şekillendiren süreçleri büyük ölçüde etkileyebilir.
“Anahtar işlevsel mikropları enfekte ederek ve yardımcı metabolik genleri kodlayarak virüsler, enfeksiyon sırasında konakçının metabolizmasını hayatta kalmasını düzenleyebilir; bu durum polimetalik nodül alan tortularındaki biyojeokimyasal süreçlerle ilgili olabilir.”
Araştırma Yazarları
Virüslerin, konakçılarının genetik makinelerini değiştirme konusunda ünlü oldukları ve bu şekilde birçok türün gelişimini tamamen yönlendirdikleri biliniyor. Derin deniz virüslerinin Clarion-Clipperton’da keşfedilenlerinin ayrıca konakçılarına iz bırakmış olabileceği, metal stresiyle baş etmeye yönelik bir şablon sağlıyor olabilir.
Madencilik Faaliyetlerinin Belirsiz Etkileri
Bunun tamamının madencilik faaliyetleri ilerlerse nasıl etkileneceği belirsiz. Yazarlar, “Madencilik faaliyetleri yüzey tortularında fiziksel bozulma, yeniden askıya alma ve yeniden biriktirmeye yol açacak; uzun süreli bozulma deneyleri böyle bir bozmanın nodül alan tortuları üzerindeki etkilerinin on yılları kapsayabileceğini gösteriyor” diyor. “Bu senaryo altında, daha derin ve yüzey tortularında paylaşılan virüs popülasyonları ve işlevsel modüller, bozulmadan sonra yüzey virüs topluluklarının kısmi yeniden oluşumu için potansiyel bir kaynak sağlayabilir.”
Ancak araştırmacılar, bu virüslerin, enfekte ettikleri konakçıların ve yerine getirebilecekleri ekolojik işlevlerin madencilik eğer gerçekleşirse nasıl etkilenacağıne dair çok daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu vurguluyor.
Araştırma Nature Communications dergisinde yayımlandı. Bu makale Fiona MacDonald tarafından doğrulandı ve düzenlendi.
1 yorum
Fikrinizi bir kaynak, soru veya yapıcı karşı görüşle geliştirin.