Små "sjørøvere" herjer i havet
Tidligere var det ansett som umulig at det fantes virus i havet, fordi man mente det var for langt mellom organismene. I 1989 oppdaget imidlertid en tverrfaglig sammensatt forskergruppe ved Universitet i Bergen (UIB) høye konsentrasjoner av virus. Det ser ut til at virus spiller en sentral rolle i kontrollen av det biologiske mangfoldet i havet. Virus viser seg faktisk å være en naturlig del av det økologiske systemet i havet.
Kunnskap om slike marine virus kan være et avgjørende bidrag til å forstå klimaforhold, få bukt med skadelige algeoppblomstringer, samt få betydning for marin produksjon og næringsvirksomhet for det biologiske mangfoldet.
Nytt ledd i kjeden
- Når virus angriper bakterier og alger går de i oppløsning. Det frigjør organiske forbindelser, som blir næring for andre bakterietyper. Dermed blir fenomenet et ledd i næringskjeden, eller snarere en annen næringskjede ved siden av den hittil kjente, sier seniorforsker ved Institutt for mikrobiologi, UIB, Mikal Heldal.
Forskerne kaller det en mikrobiell sløyfe.
- En vesentlig del av marin primærproduksjon frigjøres som løst organisk materiale i vannet, uten å passere næringskjeden i første omgang. Dette er et resultat av at virus infiserer celler og får dem til å gå i oppløsning, forteller Heldal.
Kompliserte virus
Det er en viktig forskningsoppgave å studere omfanget av disse prosessene. Et hovedmål er å ta rede på hvordan virusene påvirker arter som lever i marine miljøer, og hvordan disse lever i samspill med andre arter og virus.
- Vi vet fremdeles lite om hva som utløser og regulerer virusangrep. Kanskje angriper virusene når det er mye alger. Men det kan også skyldes miljøfaktorer, som at algene har dårlig tilgang på næring. En tredje mulig forklaring er ultrafiolett stråling (UV-stråling) eller andre stressfaktorer, sier Heldal. Noen av de marine virusene er blant de største virus man kjenner til.
- De såkalte algevirusene - virus som angriper alger - har en struktur som er annerledes enn alt vi tidligere har sett. DNA-innholdet - altså mengden arvestoff - er det dobbelte av den tidligere “verdensrekorden”, og like stort som i de minste bakteriene. En utfordring for forskerne er å hente ut all genetisk informasjon av disse kjempevirusene.
Kan løse giftalgegåten
- Kanskje sørger virus for at algene bedre tar til seg næring eller bidrar til at algene bedre tåler UV-strålingen. Kanskje er det virus som setter algene i stand til å produsere giftstoff som hemmer eller dreper andre alger eller arter høyere opp i næringskjeden, for eksempel fisk. I noen tilfeller er virus årsaken til at algeoppblomstringen stanser og algene dør. Vi har også sett tegn til at noen alger hindres i å blomstre opp på grunn av stadige virusangrep, sier Heldal.
Det ser ut til at noen alger overlever virusangrep, blir motstandsdyktige og vokser som før. Ofte ser man også at oppblomstring av alger fører til oppblomstring av virus. Denne oppblomstringen frigjør svovelholdige stoffer.
- Disse stoffene påvirker skydannelse og bidrar til sur nedbør. På denne måten kan virus også påvirke klimaforhold, sier Heldal.
Viktig for næringslivet
Giftalger truer med ujevne mellomrom store havområder utenfor norskekysten. De har ført til ødeleggelser for næringsdrivende, blant annet fordi de dreper yngel i fiskeoppdrettsanlegg. Oppdrettsnæringen har stor interesse av at forskerne klarer å finne en metode som begrenser omfanget av giftalger, ikke minst deres evne til å angripe og skade fiskeri- og havbruksnæringen.
- Vårt mål er å finne virus som gjør det mulig å kontrollere enkelte oppblomstringsalger. Vi har noen resultater som tyder på at det kan være mulig, sier Heldal.
Forskerne har formulert mange faglig solide hypoteser som kan forklare mekanismene i samspillet mellom alger og virus, men det er en lang vei å gå for å komme til bunns i dette. Derfor må arbeidet fortsette i laboratoriene.
Mer om prosjektet