Virus gigantes en el lago Epishelf ártico en peligro

A menos de 800 km del Polo Norte, el lago Epishelf de Milne Fiord es un lago de agua dulce único que flota sobre el Océano Ártico, sostenido solo por una capa de hielo. El lago está dominado por organismos unicelulares, en particular cianobacterias, que con frecuencia están infectadas por "virus gigantes" inusuales.

Investigadores de la Université Laval, Quebec, Canadá, han producido la primera evaluación de la abundancia de los virus en este lago. La investigación se publica en Applied and Environmental Microbiology, una revista de la Sociedad Estadounidense de Microbiología.

Los virus son clave para comprender los ecosistemas acuáticos polares, ya que estos ecosistemas están dominados por microorganismos unicelulares, que con frecuencia están infectados por virus. Estos virus y su diversidad y distribución en el lago Milne Fiord rara vez se han estudiado. El equipo ahora está trabajando para secuenciar los virus gigantes, un esfuerzo que probablemente conducirá a comprender cómo los virus influyen en la ecología del lago a través de sus interacciones con las cianobacterias que infectan.

El rápido aumento de las temperaturas limita el tiempo que les queda a los microbiólogos para desarrollar una imagen clara de la biodiversidad y los ciclos biogeoquímicos de estos entornos dependientes del hielo, así como las consecuencias de los rápidos e irreversibles cambios de temperatura. "La plataforma de hielo que mantiene el lago en su lugar se deteriora cada año, y cuando se rompa, el lago se drenará hacia el Océano Ártico y se perderá", dijo el autor correspondiente Alexander I. Culley.

"Nuestros resultados resaltan la singularidad de la comunidad viral en el lago de agua dulce, en comparación con el agua del fiordo marino, particularmente en la comunidad de haloclinas", dijo Culley.

La haloclina es una zona donde la salinidad desciende rápidamente a medida que se asciende por la columna de agua. Este entorno ofrece nichos para virus y huéspedes que no se encuentran ni en capas de agua dulce ni marinas de salinidad uniforme, dijo.

Solo se podía llegar al lago remoto en el alto Ártico en helicóptero, cuando las condiciones meteorológicas lo permitían. El equipo de investigación recolectó muestras de agua y secuenció todo el ADN en el agua del lago, lo que les permitió identificar los virus y microorganismos que contiene. El estudio establece una base para avanzar en la comprensión de la ecología viral en diversos entornos globales, particularmente en el Ártico alto.

"La alta abundancia de bacterias junto con una posible prevalencia de estilo de vida lítico a esta profundidad sugiere que los virus tienen un papel importante en la renovación de la biomasa", dijo Mary Thaler, Ph.D., miembro del equipo de Culley en la Universidad Laval. El "estilo de vida lítico" se refiere a la liberación de partículas de virus hijas a medida que se destruye la célula microbiana huésped.

El cambio más dramático observado en el lago Epishelf de Milne Fiord fue una disminución de varios años en la abundancia de cianobacterias. Los investigadores atribuyeron esa caída a la creciente influencia marina en el lago de agua dulce, "ya que las cianobacterias tienen una abundancia muy baja en el Océano Ártico", escribieron.

No obstante, los detalles de este ecosistema siguen siendo oscuros, porque hasta ahora la mayoría de sus virus solo se conocen a partir de fragmentos de sus secuencias. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, los científicos aún no saben cómo los virus influyen en los microbios que infectan, o qué virus habitan en qué microbios.

Referencia

Climate-Endangered Arctic Epishelf Lake Harbors Viral Assemblages with Distinct Genetic Repertoires. Myriam Labbé et al 2022. Environmental Microbiology.
https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.00228-22