Milers de milions de virus cauen del cel cada dia

AL LÍMIT DE LA VIDA

Si els virus són organismes vius o no és, des de fa temps, objecte de debat en la comunitat científica. Per reproduir-se, aquests microbis han d’injectar el seu ADN en una cèl·lula hoste. Gràcies a això, es traspassa ADN a l’hoste, cosa que pot afavorir canvis i possibles noves adaptacions.

Als cims de Sierra Nevada, un equip internacional d’investigadors hi ha instal·lat quatre galledes per collir la pluja de virus que cau del cel. Aquests científics tenen la hipòtesi que al voltant del planeta hi circula un corrent de virus, per sobre dels fenòmens meteorològics però per sota de la zona on volen els avions a reacció. D’aquest tema no se’n sap gairebé res i, per això, el nombre de virus dipositats als recipients ha deixat estupefactes els investigadors. Segons els seus càlculs, diàriament cauen uns 800 milions de virus sobre un metre quadrat de terra.

La majoria d’aquests virus viatgen pel món a través de l’aire, on han anat a parar gràcies als esquitxos de les onades, mentre que la resta arriben transportats per les tempestats de pols. “Com que sense l’obstacle de la fricció amb la superfície de la Terra es poden recórrer grans distàncies, els viatges intercontinentals són molt fàcils per als virus”, diu Curtis Suttle, viròleg marí de la Universitat de la Colúmbia Britànica. “No seria gens estrany que a Amèrica trobéssim coses provinents de l’Àfrica”. L’estudi de Curtis Suttle i els seus col·legues, publicat aquest any a la revista International Society of Microbial Ecology Journal, ha sigut el primer a comptabilitzar el nombre de virus que cauen al planeta. Cal assenyalar que aquesta investigació no pretén estudiar la grip ni altres malalties, sinó que vol conèixer millor la virosfera, el món dels virus.

Els organismes més abundants

En general, es creu que els virus s’originen al planeta i després són empesos cap amunt, però hi ha investigadors que tenen la teoria que, en realitat, apareixen a l’atmosfera. En qualsevol cas, els virus són de bon tros els organismes que més abunden al planeta. L’equip de Suttle ha trobat centenars de milions de virus en un metre quadrat, davant de les desenes de milions de bacteris que ha comptat en aquest mateix espai.

Considerats majoritàriament com a agents infecciosos, els virus són molt més que això. No exagerem si diem que els virus tenen un paper importantíssim en el món: són fonamentals per a tot, des del nostre sistema immunitari fins a la microbiota intestinal, els ecosistemes terrestres i marins, la regulació climàtica i l’evolució de totes les espècies. Els virus contenen una gran varietat de gens desconeguts que traspassen a altres espècies.

L’any passat, tres experts van demanar que es posés en marxa una nova iniciativa per entendre millor l’ecologia viral, sobretot a la vista dels canvis del planeta. Segons Matthew B. Sullivan, de la Universitat d’Ohio; Joshua Weitz, del Institut Tecnològic de Geòrgia, i Steven W. Wilhelm, de la Universitat de Tennessee: “Els virus modulen la funció i l’evolució de tots els éssers vius. Però fins a quin punt és important aquesta modulació encara és un misteri”.

Fonamentals per als ecosistemes

¿Els virus s’ajusten a la definició de cosa viva? Tot i que són els principals depredadors del món microbià, no són capaços de reproduir-se i, per tant, han d’apoderar-se de la cèl·lula d’un hoste -un procés anomenat infecció-, la maquinària de la qual fan servir per reproduir-se. El virus injecta el seu ADN a l’hoste. De vegades aquests nous gens són útils per a l’hoste i entren a formar part del seu genoma.

Fa poc s’ha identificat un antic virus que va injectar el seu ADN en els genomes d’animals de quatre potes que eren avantpassats nostres. Aquest trosset de codi genètic, anomenat ARC, forma part del nostre sistema nerviós i té un important paper en la consciència humana: en la comunicació entre els nervis, la formació de la memòria i les habilitats cognitives superiors. Entre el 40% i el 80% del genoma humà pot estar lligat a antigues invasions virals.

Els virus i les seves preses també tenen un paper molt important en els ecosistemes de tot el món. Bona part de la recerca actual vol estudiar aquests processos des d’aquest punt de vista per entendre com funciona el planeta. “Si poguéssim pesar tota la matèria viva dels oceans ens adonaríem que el 95% no es pot veure però s’encarrega de subministrar la meitat de l’oxigen del planeta”, afirma Suttle.

En experiments fets al laboratori, l’investigador cola aigua de mar per extreure’n els virus però hi deixa la seva presa, els bacteris. Aleshores el plàncton de l’aigua deixa de créixer. Això passa perquè quan els virus infecten i maten una espècie de microbi -són uns depredadors molt específics-, hi introdueixen nutrients, com ara el nitrogen, que alimenten altres espècies de bacteris. És el mateix que passa quan l’ant mort per un llop es converteix en aliment per a corbs, coiots i altres espècies. A mesura que el plàncton creix, va agafant diòxid de carboni i crea oxigen.

Segons un estudi, els virus del mar causen un bilió de bilions d’infeccions per segon, i destrueixen cada dia prop del 20% de les cèl·lules bacterianes del mar. Per tant, els virus ajuden a mantenir l’equilibri dels ecosistemes en canviar la composició de les comunitats microbianes. Per exemple, quan les floracions d’algues tòxiques s’estenen pel mar, un virus les ataca fins a fer-les esclatar i morir, amb la qual cosa acaba amb el brot en un únic dia.

Canvis que poden durar segles

Tot i que hi ha virus i organismes que evolucionen alhora i aconsegueixen una mena d’equilibri, un virus invasiu pot provocar canvis ràpids i generalitzats i fins i tot provocar l’extinció. En gran part dels Estats Units, el virus del Nil occidental ha modificat la composició de les comunitats d’ocells perquè, segons alguns investigadors, ha provocat la mort de molts corbs, amb el consegüent creixement del nombre de cornelles. Es preveu que a Hawaii s’extingiran moltes espècies d’ocells perquè l’avipoxvirus, transportat pels mosquits, s’està estenent a les zones forestals muntanyoses, que abans eren massa fredes per a aquests insectes.

Quan una espècie desapareix, els canvis poden tenir repercussions en tot un ecosistema. La pesta bovina, una malaltia viral, n’és un exemple de manual. L’exèrcit italià va portar uns quants caps de bestiar al nord de l’Àfrica i, el 1887, el virus es va escampar per tot el continent, des d’Eritrea fins a Sud-àfrica, va provocar la mort d’una àmplia varietat d’animals i en alguns casos va aniquilar el 95% dels ramats.

“Va infectar antílops, nyus i altres herbívors de tot l’ecosistema”, explica Peter Daszak, president d’Ecohealth Alliance, que està treballant en un projecte d’abast mundial per catalogar els virus que els animals poden transmetre als humans. “L’impacte no es va limitar als animals. Com que són herbívors i en van morir moltíssims, això va repercutir en la vegetació: van créixer arbres en llocs on se’ls haurien menjat”.

“Les grans acàcies de les planes africanes tenen la mateixa edat i eren plàntules quan va arribar la pesta bovina i els animals van morir”, assegura Daszak. En altres llocs, el fet que el bestiar hi deixés de pasturar va crear un hàbitat molt atractiu per a la mosca tse-tse, portadora dels paràsits que causen la malaltia de la son. Segons Daszak, “els canvis ecològics d’aquesta mena poden durar segles o fins i tot mil·lennis”.

La pesta bovina i la sequera van provocar la mort de molta gent. El 1891, un explorador va calcular que per aquests motius van morir dos terços del poble massai, que viu del bestiar. En el llibre Africa: A Biography of a Continent, John Reader explica que la pesta bovina va arrasar en gairebé un instant la riquesa de l’Àfrica tropical. Gràcies a campanyes intensives de vacunació, el 2011 la pesta bovina es va erradicar totalment de l’Àfrica i també de tot el món.

Virus beneficiosos

Els efectes beneficiosos dels virus són molt menys coneguts, sobretot entre les plantes. “El paper que fan els virus en els entorns naturals suscita uns interrogants enormes”, diu Marilyn Roossinck, que estudia l’ecologia viral de les plantes a la Universitat Estatal de Pennsilvània. “No hem trobat mai efectes perjudicials d’un virus a la naturalesa en estat salvatge”. Per exemple, les herbes dels sòls calents de les zones geotèrmiques de Yellowstone necessiten un fong per créixer en unes condicions tan extremes. Al seu torn, el fong necessita un virus. Les diminutes taques de virus que es veuen a la planta que produeix la quinoa també són importants per a la seva supervivència: “Aquestes taques de virus li confereixen tolerància a la sequera sense provocar-li cap malaltia. Canvia la fisiologia de tota la planta”.

“Els virus no són els nostres enemics -afirma Curtis Suttle-. N’hi ha de perillosos i de vegades ens fan posar malalts, però cal reconèixer que els virus i altres microbis són fonamentals per a l’ecosistema”.