Recenti studi scientifici hanno evidenziato come i virus che infettano i microbi svolgano un ruolo significativo nel cambiamento climatico, influenzando il ciclo del metano. Questa ricerca, che ha analizzato il DNA metagenomico proveniente da diversi ambienti, dimostra che l’impatto ambientale dei virus varia a seconda dell’habitat in cui si trovano. Il lavoro sottolinea la complessa relazione tra virus, microbi e emissioni di metano, suggerendo la necessità di ulteriori approfondimenti sui ruoli dei virus nella dinamica climatica.
Scoperta di geni per la generazione di metano nei microorganismi infettati
Uno studio recente rivela che i virus che infettano i microbi contribuiscono al cambiamento climatico svolgendo un ruolo chiave nel ciclo del metano, un potente gas serra, nell’ambiente. Analizzando quasi 1.000 set di dati di DNA metagenomico provenienti da 15 diversi habitat, che vanno da vari laghi all’interno dello stomaco di una mucca, i ricercatori hanno scoperto che i virus microbici trasportano elementi genetici speciali per il controllo dei processi del metano, chiamati geni ausiliari metabolici (AMG). A seconda del luogo in cui risiedono gli organismi, il numero di questi geni può variare, suggerendo che anche l’impatto potenziale dei virus sull’ambiente varia in base al loro habitat.
Questa scoperta aggiunge un pezzo fondamentale per comprendere meglio come il metano interagisca e si muova all’interno dei diversi ecosistemi, ha affermato ZhiPing Zhong, autore principale dello studio e ricercatore associato presso il Byrd Polar and Climate Research Center della Ohio State University.
Il ruolo dei virus nelle emissioni di gas serra
I virus hanno contribuito a favorire tutti i processi ecologici, biogeochimici ed evolutivi della Terra, ma solo di recente gli scienziati hanno iniziato ad esplorare i loro legami con il cambiamento climatico. Ad esempio, il metano è il secondo maggiore responsabile delle emissioni di gas serra dopo l’anidride carbonica, ma è prodotto principalmente da organismi unicellulari chiamati archaea.
“I virus sono l’entità biologica più abbondante sulla terra”, ha detto Matthew Sullivan, coautore dello studio e professore di microbiologia presso il Center of Microbiome Science della Ohio State. ”Qui, abbiamo ampliato ciò che sappiamo sui loro impatti aggiungendo geni per il ciclo del metano alla lunga lista di geni metabolici codificati dai virus. Il nostro team ha cercato di rispondere a quanto del ’metabolismo microbico’ i virus stanno effettivamente manipolando durante l’infezione”.
Studio del Lago Vrana e scoperta di AMG
Uno dei luoghi più importanti scelti dal team per lo studio è il Lago Vrana, parte di una riserva naturale protetta in Croazia. All’interno del sedimento ricco di metano del lago, i ricercatori hanno trovato un’abbondanza di geni microbici che influenzano la produzione e l’ossidazione del metano. Inoltre, hanno scoperto comunità virali diverse e identificato 13 tipi di AMG che aiutano a regolare i metabolismi del loro ospite. Nonostante ciò, non ci sono prove che questi virus codifichino direttamente geni per il metabolismo del metano, suggerendo che l’impatto potenziale dei virus sul ciclo del metano varia in base al loro habitat, ha detto Zhong.
Bestiame e impatti ambientali
Nel complesso, lo studio ha rivelato che un numero maggiore di AMG legati al metabolismo del metano è più probabile che si trovi in ambienti associati all’ospite, come all’interno dello stomaco di una mucca, mentre meno di questi geni sono stati trovati in habitat ambientali, come nel sedimento del lago. Poiché le mucche e altri animali da allevamento sono responsabili anche di circa il 40% delle emissioni globali di metano, il loro lavoro suggerisce che la complessa relazione tra virus, esseri viventi e l’ambiente nel suo insieme potrebbe essere più intricatamente legata di quanto gli scienziati una volta pensassero.
“Questi risultati suggeriscono che gli impatti globali dei virus sono sottostimati e meritano maggiore attenzione”, ha detto Zhong.
Sebbene non sia chiaro se le attività umane possano aver influenzato l’evoluzione di questi virus, il team si aspetta che le nuove intuizioni ottenute da questo lavoro aumenteranno la consapevolezza sul potere degli agenti infettivi di abitare tutta la vita sulla Terra. Tuttavia, per continuare a imparare di più sui meccanismi interni di questi virus, saranno necessari ulteriori esperimenti per comprendere meglio i loro contributi al ciclo del metano della Terra, ha detto Zhong, specialmente mentre gli scienziati lavorano verso modi per mitigare le emissioni di metano guidate dai microbi.
