Ученые Лимнологического института в Иркутске подвели итог большому исследованию байкальских бактериофагов. Идентифицированы и описаны автохтонные вирусы-бактериофаги, которые не встречаются в других водных экосистемах. Побочным результатом работы стало очередное доказательство того, что в плане бактериального загрязнения Байкал пока остается одним из самых чистых водоемов мира, а если брать водоемы его размера, то самым чистым.
Фото: Александр Миридонов, Коммерсантъ / купить фото
В конце прошлого столетия внимание исследователей было обращено на высокую численность вирусов-бактериофагов, содержащихся в воде морей и океанов в количестве 10 (в степени 8–10) частиц в 1 мл воды. Фаги способны быстро размножаться, вызывая лизис бактерий, влиять на многие физиологические, биогеохимические и экологические процессы, осуществляют генетический перенос. А в силу своей многочисленности они оказывают крупномасштабное влияние на глобальные процессы в Мировом океане.
Обнаружились они и в пресноводных водоемах, в том числе в одном из крупнейших древних озер мира — Байкале. Иркутские гидробиологи начали их исследование в Байкале в 1997 году с колифагов. В 2002 году с использованием метода трансмиссионной электронной микроскопии они начали методичное исследование разнообразия байкальских фагов, их размерной структуры, общей численности в разные сезоны года на разных глубинах озера (до 1200 м) и на границах фаз (воздух—вода, вода—донные породы). И только спустя 20 лет с начала первых работ с байкальскими вирусами-фагами учеными была создана полная картина их жизни в озере.
Преобладают в Байкале фаги размерами 30–80 нм. Вторая по численности группа —крупные фаги больше100 нм. Наибольшая численность фагов отмечается в весенний и летне-осенний периоды в поверхностном слое воды, минимальное — в зимний период на глубине 1000 м. Концентрируются они и на границах фаз. Но особый интерес представляют обнаруженные в Байкале формы бактериофагов, которые отсутствуют в современной международной классификации и не описаны для других водных экосистем. Молекулярно-биологические исследования байкальских фагов выявили уникальность некоторых из них, а это означает, что они представляют интерес как объекты медицинских и биотехнологических исследований.
Попутно был полностью расшифрован геном байкальского гигантского фага PaBG и зарегистрирован в GenBank (№KF147891). Но сильнее впечатляет другой побочный результат работы иркутских ученых. По их данным, численность свободных фаговых частиц в воде Байкала в различные сезоны года изменялась от 10 (в степени 4) до 5,8·10 (в степени 5) частиц/мл. Минимум был зимой на глубине озера, максимум — летом в поверхностном слое. Пищей фагам, напомним, служат бактерии. Иными словами, в плане бактериального загрязнения зимой Байкал на 4-6 порядков (почти в миллион раз!) чище Мирового океана, а летом — в 50-100 раз. Стоит ли повторять в очередной раз, что уникальное озеро нам надо беречь как зеницу ока.
Сергей Петухов