中国科学家在世界最大海底金属矿藏中发现11700种新型病毒

在墨西哥与夏威夷之间的太平洋海底,深达6000米的黑暗平原上,散落着数以十亿计、形似土豆的金属团块。
这片海域名叫克拉里昂-克利珀顿区,是全球已知规模最大的多金属结核富集区。它的面积约有450万平方公里,比印度国土还要大。
有估算认为,这里镍、钴、锰等关键金属的储量,可能超过陆地上已知储量的总和。这些金属正是电动汽车电池和储能设备的核心原料。
如今,一项来自中国的研究表明,未来的深海采矿者在这里遇到的,将不只是矿产财富。他们还会撞上一个庞大而神秘的"病毒宇宙"。
一口气发现上万种新病毒
重庆大学研究团队与自然资源部第二海洋研究所合作,对这一海区的"病毒组"进行了深入调查。所谓病毒组,就是一个环境中全部病毒遗传物质的总和。
研究成果发表在国际期刊《自然-通讯》上,研究得到了中国大洋矿产资源研究开发协会等多家机构的资助。
研究人员借助宏基因组测序技术,从海底沉积物、结核表面和周边海水等样品中,直接"读取"病毒的遗传信息,而无需在实验室里培养它们。
团队共鉴定出11742种不同的病毒,其中几乎全部是科学界此前从未记录过的新病毒。这相当于一次性为病毒"户口簿"新增了上万个条目。
更有意思的是,这些病毒与其他深海环境中发现的病毒几乎没有重叠,说明这里是一个高度独特的病毒王国。
研究人员认为,这些病毒很可能演化出了独特的性状,以适应这里重金属丰富、营养却极度匮乏的特殊环境。
在这样一个寒冷、黑暗、高压又"吃不饱"的世界里,每一种生命都必须练就独门绝技。
病毒并非只是"坏蛋"

一提到病毒,很多人第一反应是疾病和瘟疫。但在海洋生态系统中,病毒扮演的角色远比这复杂。
病毒是地球上数量最多的生命实体,海洋中每毫升海水里,往往就有数以千万计的病毒颗粒。
需要说明的是,这些深海病毒主要感染微生物,并没有证据表明它们会威胁人类健康。
病毒必须寄生在宿主细胞中才能繁殖。在克拉里昂-克利珀顿区,研究人员发现许多病毒专门感染细菌和古菌这类原核微生物。
其中大部分属于有尾噬菌体,也就是专门"吃"细菌的病毒家族。它们外形像一个带尾巴的小注射器,把遗传物质注入细菌体内。
病毒感染并裂解微生物,会把细胞内的有机物释放回环境中。这一过程被称为"病毒回路",深刻影响着海洋的碳循环和营养循环。
研究还发现,这些深海病毒似乎在宿主身上留下了自己的"印记"。它们在漫长的共同演化中,与宿主形成了千丝万缕的联系。
它们携带的一些辅助代谢基因,可能帮助宿主应对金属胁迫,在重金属环境中更好地生存。
换句话说,病毒不只是宿主的"敌人",有时也是帮助宿主熬过恶劣环境的"盟友"。
这种亦敌亦友的关系,正是深海微生物世界最耐人寻味的地方。
这对于理解生命如何在极端环境中生存,具有重要的科学价值。它也为探索其他星球上可能存在的生命提供了参照。
开采之前,先摸清家底
这项研究的现实意义,与深海采矿的热潮密切相关。围绕要不要开采、如何开采,国际社会正争论不休。

迄今为止,这片海底平原尚未进行过任何商业开采。但国际海底管理局已在这一海区发放了17份勘探合同,其中5份由中国持有。
随着新能源产业对镍、钴等电池金属的需求猛增,深海采矿正从设想走向现实。一些国家和企业已经跃跃欲试,希望尽快启动商业开采。
然而,多金属结核不仅是矿产,也是许多深海生物赖以生存的基础。一旦被大规模开采,相关生态系统可能遭受难以逆转的破坏。
研究团队强调,这项工作为该海区建立了一份重要的"开采前基线",可为未来的环境影响评估提供参照。
只有先弄清楚这里原本生活着什么,才能在将来判断采矿到底改变了什么。
此前,已有不少国际团队在这一海区发现大量新物种,许多科学家呼吁在充分了解生态之前暂缓开采。
此外,这些前所未见的病毒基因,也是一座潜在的遗传资源宝库,有望为生物技术和环境修复提供新的工具。
比如,帮助微生物耐受重金属的基因,或许有朝一日能用于治理被重金属污染的土壤和水体。
中国作为持有勘探合同最多的国家之一,率先开展这类基础研究,也体现了对深海环境保护的科学投入。
深海是地球上最后的未知疆域之一。人类在向它索取资源之前,或许应该先学会读懂它。
这上万种新病毒提醒我们,海底的宝藏远不止金属。生命的奥秘,或许比矿石更加珍贵。
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