Eine jüngst veröffentlichte Studie wirft neues Licht auf die Rolle von Riesenviren in schneebedeckten Gletscherhabitaten und deren Einfluss auf das Algenwachstum. Diese Forschungsergebnisse könnten wichtige Implikationen für das Verständnis der biologischen Prozesse haben, die zur Beschleunigung des Schmelzens von Gletschern und Eisflächen beitragen. Haben wie eine direkte Einwirkung darauf, wieso Gletscher schmelzen?
Riesenviren infizieren Zellen und lassen so Gletscher schneller schmelzen
Es ist bekannt, dass dunkel pigmentierte Schnee- und Gletschereisalgen die Albedo (Reflexionsvermögen) von Eis- und Schneeflächen verringern, was deren Schmelzgeschwindigkeit erhöht. Die biologischen Faktoren, die das Wachstum dieser Algen kontrollieren – insbesondere die Rolle von Viren – sind jedoch weitgehend unerforscht. Im Zentrum der Untersuchung stehen die Riesenviren, die der Supergruppe der nukleozytoplasmatischen großen DNA-Viren (NCLDV) angehören. Diese Viren sind weltweit in verschiedenen marinen und süßwasserhaltigen Ökosystemen verbreitet und infizieren dort eukaryotische Zellen, einschließlich Algen.
Die vorliegende Studie untersuchte erstmals die Präsenz und Vielfalt von Riesenviren und deren Wirtsverbindungen in verschiedenen Eis- und Schneehabitaten – darunter Kryokonit, dunkles Eis, Eiskerne sowie roter und grüner Schnee. Es wurden auch Genomassemblierungen von fünf kultivierten Chlorophyta-Schneealgen analysiert.
Der Riesenvirus wurde in fast allen Proben nachgewiesen
Riesenvirus-Markergene wurden in nahezu allen untersuchten Proben nachgewiesen, wobei die höchste Häufigkeit in Proben von rotem Schnee und den genomischen Zusammenstellungen der Schneealgen vorgefunden wurden, gefolgt von grünem Schnee und dunklem Eis. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass eine Infektion durch NCLDVs bei einer Vielzahl eukaryotischer Wirten auftreten kann.
Metagenomische Analysen von rotem und grünem Schnee zeigten Hinweise auf Genome von Riesenviren der Ordnungen Imitervirales, Asfuvirales und Algavirales. Insbesondere in Proben von rotem Schnee wurden aus den Metagenomen zusammengesetzte Genome von Riesenviren (GVMAGs) entdeckt. Zum ersten Mal wurden auch verwandte NCLDV-Markergene in den genomischen Assemblierungen von Schneealgenkulturen identifiziert, was auf eine spezifische Beziehung zwischen NCLDVs und Schneealgen hinweist.
Schlussfolgerungen
Die Studie hebt die Präsenz und Vielfalt von NCLDV-Familiensignaturen in Schnee- und Eisproben vom grönländischen Eisschild hervor und zeigt, dass NCLDVs ein aktiver Bestandteil der mikrobiellen Gemeinschaft sind. Dies deutet darauf hin, dass NCLDVs potenzielle „Top-down“-Kontrollen auf die eukaryotischen Algen und Protistan-Mitglieder ausüben könnten. Diese Erkenntnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf unser Verständnis der mikrobiellen Gemeinschaften in Gletscherhabitaten haben und mögliche Strategien zur Eindämmung des durch Algenbeschleunigten Gletscherschmelzens aufzeigen.
Diese bahnbrechende Forschung trägt dazu bei, die Rolle von Viren in extremen Ökosystemen besser zu verstehen und unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Studien zur Ergründung der ökologischen und klimatischen Implikationen. Durch das vertiefte Wissen über die Interaktionen zwischen Riesenviren und Algen könnte es möglich sein, neue Ansätze zur Kontrolle des Gletscherschmelzens zu entwickeln und so einen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels zu leisten.
