新研究 海裡有近20萬種病毒

新一份研究估計全球海洋中病毒有近20萬種，是以前研究估計數量的12倍多。該研究稱，一公升沿岸海水中所含的病毒數量比全球人口數量還多。

2015年該研究組分析記錄的海洋中病毒種類只有5,476種；2016年更新為15,222種。這份今年剛發表在《細胞》（Cell）雜誌的研究，一下子飆升到195,728種，是2016年分析結果的12倍多。

該研究使用的是來自Tara海洋科學考察隊（Tara Expedition）收集的海水樣本。Tara項目位於巴黎，旨在研究氣候變化的影響，和世界範圍內海洋面臨的生態危機，派雙桅縱帆船蒐集從海面至海洋深處、從南極到北極各處海水的樣本，目前已完成11次遠征任務。

最新這份研究包括了2015年和2016年那兩份研究所沒有用到的、來自北極的43個樣本。約40%的新病毒種類來自這些新樣本。其餘的來自對以前所用樣本的重新分析。

比利時天主教魯汶大學（Catholic University of Leuven）微生態學家、這份研究的主要作者之一Ann Gregory向科普媒體Quantamagazine介紹說，新研究所用的算法跟之前比改進了很多；另外他們團隊重新定義了病毒的分類。

病毒算「活的」嗎？

Gregory說，把病毒按「種類」（species）劃分存在爭議，因為病毒進行無性繁殖，而且互相之間以及和宿主之間頻繁交換DNA，加上病毒不存在獨立繁衍所需的機制，所以一些生物學家甚至不認為病毒是「活的」。

因此，他們團隊把存在95%以上相同DNA的病毒歸為一個「群類」（population），這樣分析得到總共近20萬個群類的病毒。

其中約90%的群類無法歸入任何已知的病毒類別，也就是說它們是全新的種類。

全球五大病毒環境

研究者們發現所有病毒基於溫度和深度可對應於五大區域環境：北極、南極、溫帶和熱帶海面、溫帶和熱帶海面以下，以及深海。每一個環境中的病毒，都發展出了適應那種環境的基因組特性。

「溫度是最大的群組結構預測指標。」這份研究的另一位主要作者、俄亥俄州大學（Ohio State University）的Ahmed Zayed說，不同的溫度支持著不同的微生物宿主群體，因此，病毒也跟著做出適應性改變。

北極竟是病毒多樣性熱點

從全球來看，這份研究的觀察結果似乎與現有的生態多樣性分布認知有些不同。「人們認為赤道多樣性最大，向兩極遞減。」Zayed說，這份研究看來，赤道的多樣性的確多了起來，但是北極也發現了令人驚訝的多樣性。

研究員Matthew Sullivan說：「我們對北極的多樣性感到驚訝，這很重要，因為由於氣候變化，這裡成了全球變化最快的水域之一。」

病毒進行無性繁殖，而且互相之間以及和宿主之間頻繁交換DNA，加上病毒不存在獨立繁衍所需的機制。（123RF）

Gregory說，需要進一步研究了解這個問題的答案，他猜想這與北極冷水裡較小的宿主細胞有關係。「宿主小意味著有更多的宿主，也意味著病毒有更多機會發展。」

病毒對全球生態碳循環的重要性

沒有參與這份研究的微生物學家、不列顛哥倫比亞大學的Curtis Suttle說，病毒在全球生化循環，包括碳循環中起著重要的作用。因此，這份數據的公布，對人類社會很有幫助。

Suttle說，海洋目前吸收大約一半的人類活動碳排放量，並在持續增長。病毒會影響海洋的碳吸收。他說，每天全球約有20~40%的菌類被病毒殺死，細菌被感染後細胞壁破裂。「構成那些菌類的碳元素就釋放到海裡，有些碳最後被困在深海之中。」

一些學者認為將來病毒可用於影響碳循環，減少大氣中二氧化碳的含量。就像現在醫療領域用噬菌體療法對付抗藥性病菌一樣，Zayed把這種想法稱為「對環境使用的噬菌體療法」，承認其存在潛在風險。◇