Hluboké oceány jsou evolučním motorem: Jejich biodiverzita může pomoci řešit globální výzvy lidstva

Hluboko pod hladinou oceánu se rozprostírá největší a nejméně prozkoumané prostředí na Zemi. Hluboké moře je chladné, temné, pod vysokým tlakem – a je domovem obrovského množství dosud neobjeveného života.

Hluboko pod hladinou oceánu se rozprostírá největší a nejméně prozkoumané prostředí na Zemi. Hluboké moře je chladné, temné, pod vysokým tlakem – a je domovem obrovského množství dosud neobjeveného života. Nejnovější výzkum vědců z Institutu oceánologie a BGI Research v Číně ukazuje, že tento extrémní svět funguje jako evoluční motor, produkující drobné organismy s dosud neobjevenými vlastnostmi, které se nenacházejí nikde jinde na souši ani v moři.

Tato biologická originalita by mohla podpořit významné inovace v biotechnologiích. Potenciální přínosy zahrnují objev nových antimikrobiálních molekul pro řešení nemocí, diagnostické nástroje pro sledování šíření patogenů v životním prostředí a dokonce i nové způsoby, jak omezit znečištění oceánů plasty. Vědci již dlouho vědí, že hlubokému oceánu dominují mikroby. Mnoho z těchto drobných organismů pomáhá složitějším životním formám, jako jsou rournatci a krabi, prosperovat, protože mikroby přeměňují sirovodík a metan na organickou hmotu.

Výzkumný program si dal za cíl tuto situaci řešit a využil k tomu přibližně 2 000 vzorků z hlubokomořských prostředí po celé planetě. Polovina vzorků byla shromážděna v rámci předchozích studií, zatímco druhou polovinu odebral tým z ekosystémů v nejhlubší části oceánu, známé jako hadální zóna – více než 6 000 metrů pod hladinou. Sběr vzorků v takových hloubkách je velmi náročný, a proto tým k tomu využil čínský nejmodernější ponorný aparát s posádkou, HOV Fendouzhe.

Tradičně se oblast biotechnologií spoléhala na organismy, které lze kultivovat v laboratoři. Většinu hlubokomořských mikrobů však nelze snadno pěstovat. Tuto překážku vědci překonali s pomocí umělé inteligence a bioinformatických nástrojů, jako je AlphaFold. To umožnilo rozsáhlé genetické sekvenování přirozených mikrobiálních komunit (mikrobiomů) a objev mnoha dalších enzymů pocházejících z hlubokého moře, aniž by byly přímo extrahovány z jednotlivých druhů nebo kmenů. Projekt dosud izoloval více než 500 milionů genů z rozmanité škály vzorků sedimentů a vody, čímž rozšířil Globální katalog genů oceánů o více než 50 %.

Tento posun ve způsobu, jakým vědci zkoumají biodiverzitu, by mohl odemknout potenciál hlubokomořských genomů k řešení některých z největších výzev lidstva.