海盗和公海上的风暴阻止不了这些科学家。在三年半的时间里，研究人员乘坐一艘名为“塔拉”的船环游世界，收集了35000多种浮游生物的基因信息，这些浮游生物基本上是人类所不知道的。通过对6561英尺深处的病毒、微生物、鱼类幼虫和其他微生物进行取样，海洋生物学家**了迄今为止最全面的海洋浮游生物目录。

“那边有海盗。”

塔拉探险队秘书长兼后勤协调员罗曼·特鲁姆在记者招待会上说：“我们必须采取一些措施来避免（海盗）和受到保护。”[我当时在船上，有85节的风，狂风，暴风雨的天气，在旅途中发生过几次。”

信贷：Christian Sardet/CNRS/Tara Expé条件

浮游生物是连接地球生物链中极其重要的一环。它们是海洋食物网的基础，产生地球一半的氧气。因此，多国塔拉海洋联盟的研究人员决定，他们应该更好地了解它们。2009年至2013年间，他们从全球200多个地点采集了数千份样本。由此产生的目录包含了4000多万个属于病毒和其他微生物的基因——或者说大约11.5万亿字节的分子数据，其中大部分直到现在还不为科学所知。有了这些数据，研究人员在今天发表在《科学》上的一系列五项研究中回答了有关浮游生物如何相互作用、它们的多样性以及驱动浮游生物群落组成的因素等问题。也许不足为奇的是，这项工作最大的收获是海洋仍然可以教给我们很多东西。

11.5 TB的分子数据

根据塔拉海洋的一项研究，单细胞真核生物——具有膜结合细胞核的微小生物——比以前认为的要多样化得多。”法国国家科学研究中心研究员、真核生物研究报告作者之一科伦班·德瓦尔加斯说：“我们估计，海洋浮游生物含有15万种真核生物的基因类型，远远超过文献中描述的1.1万种真核浮游生物。”这种生物多样性的大部分属于原生生物——类变形虫的生物——而且大部分不能或只能很差地分配到我们参考数据库中任何已知的基因条形码上

加州大学洛杉矶分校的海洋生物学家丽贝卡·希普（Rebecca Shipe）没有参加塔拉探险队，她说：“原生生物是一个极其多样化的有机体群体，跨越了许多王国，对其他未被描述的群体的记载……相当令人信服。”。

在这5000种新病毒中，只有39种与我们已知的病毒相似

研究人员还能够深入研究海洋生态系统中最丰富的生物实体：病毒。”他们中的大多数感染了为我们的星球提供燃料的海洋微生物，”亚利桑那大学的微生物海洋学家、塔拉海洋研究的作者之一詹妮弗·布鲁姆解释说。这意味着海洋病毒对海洋生态系统的动态有很大的影响。通过分析在海洋样本中发现的病毒，布鲁姆和她的团队能够生成有史以来最大的环境病毒数据集——这一数据集使他们能够识别全球上层海洋中超过5000个新的病毒种群。

布鲁姆说：“令人惊讶的是，尽管之前对海洋病毒进行了几十年的研究，但这5000种病毒中只有39种与先前已知的病毒相似。”这意味着，海洋中最丰富和最广泛的病毒种群尚未确定——但现在我们已经知道了哪些病毒是未来研究的重要目标。”

信贷：Christian Sardet/CNRS/Tara Expé条件

探险队还发现，在太阳光照耀下的深处，决定微生物群落组成的重要因素是温度。这意味着微生物群落可能会受到气候变化引起的温度上升的影响。欧洲分子生物学实验室微生物学家、塔拉海洋研究人员Shinichi Sunagawa说：“由于微生物群落也是食物网的一部分，它将直接影响以这些微生物为食的生物体。”然而，这种影响究竟会有多大，以及会有多大还不清楚。他说：“不幸的是，这需要更多的数据来更详细地研究这个问题。”。

有关群落组成的信息也被用来建立计算机模型，可以预测浮游生物如何相互作用。然后，为了验证他们的预测，研究人员又回到了样本中。”鲁汶大学生物学家、塔拉海洋研究人员吉普西利马门德斯（Gipsi Lima Mendez）说：“我们可以获得显示这种相互作用确实发生的显微图像。”因此，我们能得到这种实验性的支持，真是太神奇了。”

海洋中的微生物多样性大约是人类肠道的四倍

很少有大型微生物环境被如此广泛地研究过。因此，研究人员决定将他们的数据集与唯一能与之匹敌的微生物环境之一：人类肠道进行比较。他们发现，尽管含有相似数量的数据，但在海洋中发现的多样性大约是肠道中的四倍。也就是说，在社区中发现的功能——比如防御机制、新陈代谢和能量生产——并没有那么大的不同。超过73%的海洋微生物核心功能与人类肠道微生物群共享，尽管这些生态系统具有巨大的化学差异。”我惊讶地发现有一个巨大的重叠，”Sunagawa说。

信贷：M.Ormestad/Kahikai/Tara Oceans

然而，你不必将海洋微生物群落与人类肠道进行比较，就能欣赏塔拉海洋探险队所做的工作。数据集的庞大意味着，现在可以将南太平洋发现的生物与印度洋或北极发现的生物进行比较——如果没有这种性质的长期航行，这真的是不可能实现的。”希普说：“研究小组研究的大多数微生物都不是实验室里容易生长的微生物。”。

塔拉海洋项目负责人、欧洲分子生物学实验室研究员埃里克·卡森蒂（Eric Karsenti）说，这项努力代表着海洋科学中一种新型研究的出现我相信，世界各地的许多实验室都将利用这座海洋浮游生物金矿，并将取得意想不到的突破性成果。”