格陵兰冰盖的一部分，由藻类引起的黑色冰。图片来源：冯树南

研究人员在格陵兰岛的冰层上发现了巨型病毒，它们可能通过感染雪藻来控制北极冰层的变暗和融化。利用这些病毒可以帮助减缓冰的融化，为减缓气候变化提供一条新的途径。

每年春天，随着北极的解冻，动物群和变黑的藻类都会复活，后者加速了冰的融化。科学家们已经确定了可能调节这些藻类的巨型病毒。这些病毒在大小和遗传复杂性方面是独一无二的，为快速冰融化引起的问题提供了潜在的自然解决方案。

北极觉醒

每年春天，当太阳在北极升起时，经过数月的黑暗，生命又回来了。北极熊从冬季巢穴中翱翔，北极燕鸥从漫长的南下旅程中翱翔回来，麝牛向北跋涉。

但动物并不是唯一被春天的阳光唤醒的生命。在冰面上休眠的藻类在春天开始开花，使大片冰面变黑。

当冰变黑时，它反射太阳的能力就会减弱。这加速了冰的融化，加剧了全球变暖。

劳拉·佩里尼（Laura Perini）发现巨型病毒的样本之一。乍一看，它看起来像脏水，但袋子里充满了微生物，其中之一就是使冰变暗的冰藻。图片来源：劳拉·佩里尼

但研究人员可能已经找到了一种控制雪藻生长的方法——从长远来看，也许可以减少一些冰的融化。奥胡斯大学环境科学系的博士后劳拉·佩里尼（Laura Perini）和她的同事们与藻类一起生活在冰上，发现了巨型病毒。

她怀疑这些病毒以雪藻为食，可以作为藻类大量繁殖的自然控制机制。

“我们对这些病毒知之甚少，但我认为它们可以作为缓解藻华引起的冰融化的一种方式。它们有多具体，效率如何，我们还不知道。但通过进一步探索它们，我们希望回答其中一些问题，“她说。

以前从未在冰上发现过

巨型病毒于1981年首次被发现，当时研究人员在海洋中发现了它们。这些病毒专门感染海洋中的绿藻。后来，在陆地的土壤中甚至在人类中发现了巨型病毒。

但这是第一次发现巨型病毒生活在以微藻为主的地表冰雪上，劳拉·佩里尼解释说。

“我们分析了来自深冰、红雪和熔化孔（冰晶石）的样品。在深色的冰层和红色的雪层中，我们发现了活跃的巨型病毒的特征。这是第一次在含有大量色素微藻的地表冰雪上发现它们。

藻类使冰变黑。当这种情况发生时，冰反射的阳光更少，融化得更快。格陵兰岛的几个地区被黑藻覆盖。图片来源：劳拉·佩里尼

藻类周围的生态系统

几年前，每个人都认为世界的这一部分是贫瘠的，没有生命。但今天我们知道，那里生活着几种微生物——包括巨型病毒。

“藻类周围有一个完整的生态系统。除了细菌、丝状真菌和酵母菌外，还有原生生物在吃藻类，不同种类的真菌寄生在藻类上，我们发现的巨型病毒也会感染它们。

“为了了解作用于藻华的生物控制，我们需要研究最后三组。

观察巨型病毒的挑战

尽管病毒很大，但肉眼无法看到它们。劳拉·佩里尼（Laura Perini）甚至还没有用光学显微镜看到它们。但她希望将来能这样做。

“我们发现病毒的方法是分析我们采集的样本中的所有DNA。通过筛选这个庞大的数据集寻找特定的标记基因，我们发现了与已知巨型病毒高度相似的序列，“她解释说。

为了确保病毒DNA不是来自早已死亡的微生物，而是来自活的和活跃的病毒，他们还从样本中提取了所有的mRNA。

当形成基因的DNA序列被激活时，它们被转录成称为mRNA的单链片段。这些碎片可以作为构建病毒所需蛋白质的配方。如果它们存在，则病毒是活的。

“在从样本中测序的总mRNA中，我们发现了与总DNA相同的标记，因此我们知道它们已被转录。这意味着病毒在冰上是活的和活跃的，“她说。

巨型病毒的未解之谜

因为巨型病毒是一个相对较新的发现，所以人们对它们知之甚少。与大多数其他病毒相比，它们具有许多活性基因，使它们能够修复、复制、转录和翻译 DNA。

但为什么会这样，以及他们使用它的确切用途尚不清楚。

“哪个宿主感染了巨型病毒，我们无法准确链接。其中一些可能感染原生生物，而另一些则攻击雪藻。我们还不能确定，“劳拉·佩里尼说。

她正在努力发现更多关于巨型病毒的信息，并且很快就会有更多的研究出来。

“我们一直在研究巨型病毒，以更多地了解它们的相互作用以及它们在生态系统中的作用。今年晚些时候，我们将发布另一项科学报告，其中包含有关巨型病毒感染格陵兰冰盖表面冰层上茁壮成长的培养微藻的更多信息，“她总结道。