Når regnen falder, vågner millioner af usynlige vira i jorden
Når regn falder på tør jord, vækkes et usynligt mylder af liv. En ny undersøgelse afslører, at millioner af RNA-vira pludselig angriber bakterier: en skjult dynamik, som kan påvirke jordens sundhed, kulstoflagring og måske endda klimaet.
Forestil dig en mark, der har ligget knastør i ugevis. Støvet hvirvler, revnerne løber på kryds og tværs, og alt virker livløst. Så falder de første regndråber. For os er det blot regn. For jorden er det et kunstigt åndedræt, et boost med en hjertestarter for under overfladen sker en eksplosion: bakterier vågner, svampe strækker sig, og livets store maskineri begynder igen at dreje. Det er velkendt. Men en ny international undersøgelse viser, at der også sker noget uventet: en hel skjult verden af såkaldte RNA-vira bryder ud i aktivitet.
Effekten bliver endda endnu stærkere, hvis jorden får tilført fosfor, som er et af planternes vigtigste næringsstoffer.
En virusfestival under jorden
Forskerne bag undersøgelsen sammenligner det med en festival under jorden. Få dage efter et regnskyl begynder vira, der normalt lever stille og ubemærket, at angribe jordbakterier i enorme mængder. Faktisk vurderer forskerne, at mellem ti millioner og én milliard bakterier pr. gram jord kan blive inficeret af vira.
”Det er et fuldstændig usynligt boom, og vi havde aldrig forestillet os, at det kunne være så massivt,” siger Ella Sieradzki fra Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet.
Den mest opsigtsvækkende opdagelse er, at RNA-vira reagerer præcis som de mere kendte DNA-vira.
”Vi ved meget om DNA-vira, de forårsager alt fra forkølelser til influenzalignende infektioner hos planter og dyr. RNA-vira derimod har været langt sværere at opdage i jord, og deres rolle har længe været et mysterium,” fortæller Ella Sieradzki.
Fosfor tipper balancen
I undersøgelsen testede forskerne, hvad der skete, når tør jord blev vandet både med og uden tilførsel af fosfor. Resultatet var klart: fosfor satte turbo på RNA-virusaktiviteten. Allerede efter en uge havde sammensætningen af virusfællesskabet ændret sig markant, og forskellene mellem jord med og uden fosfor var stadig tydelige tre uger senere.
”Vi ved, at fosfor er et næringsstof, der får planter til at vokse. Nu kan vi se, at det også ændrer hele jordens virale økologi,” forklarer Ella Sieradzki.
Hvorfor betyder det noget?
At tale om vira i jord kan virke fjernt. Men de bakterier, de angriber, er blandt de vigtigste spillere i jordens naturlige kredsløb. De styrer, hvordan organisk materiale nedbrydes, og hvor meget kulstof der frigives som CO₂ eller bliver lagret i jorden. Hvis vira kan påvirke bakterier i så stort et omfang, betyder det, at de indirekte kan være med til at bestemme, hvor meget kulstof jorden holder på, og hvor meget der ender i atmosfæren.
Med andre ord: små, usynlige RNA-vira kan spille en rolle for fremtidens klima.
Et forskningsfelt i sin spæde begyndelse
Denne undersøgelse er blandt de første, der kaster lys over RNA-vira i jord. Mange af de opdagede vira var så ukendte, at de manglede de gener, man normalt forbinder med viruspartikler. Det tyder på, at mange måske lever skjult inde i bakterier og svampe uden nogensinde at danne fritsvævende viruspartikler.
Der er stadig mange ubesvarede spørgsmål: Gælder resultaterne for alle jordtyper? Er effekten den samme i landbrugsjord, skove og græsarealer? Og hvordan interagerer vira med planterødder og andre mikroorganismer?
Men én ting er klart: RNA-vira kan ikke længere betragtes som usynlige i jordens økosystem.
Yderligere information
Partnere: Institut for Agroøkologi ved Aarhus Universitet, Université Claude Bernard Lyon, Lawrence Livermore National Laboratory, CNRS, University of California og Berkeley.
Finansiering: Projektet er støttet af Lawrence Livermore National Laboratory (grant 21-LW-060) samt U.S. Department of Energy’s Genomic Science Program “Microbes Persist” Scientific Focus Area (#SCW1632). ETS modtog støtte fra et Marie Skłodowska-Curie postdoc-stipendium “Divobis”. Arbejdet ved LLNL er udført under det amerikanske energiministerium, kontrakt DE-AC52-07NA27344.
Interessekonflikter: Ingen.
Læs mere: Publikationen “Phosphate amendment drives bloom of RNA viruses after soil wet-up” er udgivet i tidsskriftet Soil Biology and Biochemistry.
Forfattere: Ella T. Sieradzki, G. Michael Allen, Jeffrey A. Kimbrel, Graeme W. Nicol, Christina Hazard, Erik Nuccio, Steven J. Blazewicz, Jennifer Pett-Ridge og Gareth Trubl.
Kontakt: Lektor Ella T. Sieradzki, Institut for Agroøkologi, Aarhus Universitet. Mail: ellasiera@agro.au.dk