Льодовиковий архів: у Тибеті виявили понад 1700 стародавніх вірусів

У зразках, зібраних з різних верств льодовика Гулія на плато Тибету на висоті понад 6000 метрів над рівнем моря, вчені виявили збережені геноми 1705 видів вірусів, вік яких становить 41 тисячу років. Пише ТСН. Про це повідомляють Контракти.UA.

Про це пише Popular Science.

Лонні Томпсон, палеокліматолог та гляціолог з Університету Огайо та група міждисциплінарних дослідників виявили та каталогізували приблизно в 50 разів більше вірусної інформації, ніж коли-небудь вдавалося отримати з льодовикових кернів (зразків матеріалу у вигляді циліндра, отриманих методом буріння). Ці результати – вікно у кліматичне минуле Землі, і вони можуть допомогти вченим краще зрозуміти мікробне майбутнє, до якого ми рухаємось.

Віруси формують світ

Вчені запевняють, що всі 1705 вірусів, витягнутих з надр льодовика Гулія, тисячі років тому заражали бактерії та археї і не загрожують людям, тваринам і рослинам.

"Давні віруси колись відігравали важливу роль у своєму місцевому середовищі, диктуючи різноманітність та еволюцію знизу вгору за допомогою таких процесів, як природний відбір та вірусно-опосередковане перенесення генів", — розповів співавтор дослідження, мікробіолог Метью Салліван.

За його словами, віруси можуть навіть формувати "метаболізм екосистеми", оскільки вони впливають на те, які сполуки поглинаються з навколишнього середовища, а які виробляються як побічні продукти, і з якою швидкістю. Деякі з виявлених вірусів, ймовірно, відігравали ключову екологічну роль у минулому.

Така інформація може допомогти вченим зрозуміти, як Земля виглядала тисячі років тому, тому що склад мікробних спільнот безпосередньо пов'язаний зі змінами клімату.

Зв'язок між кліматом та вірусами

Під час експедиції на льодовик Гулія вчені витягли дев'ять секцій крижаного керна завдовжки 310 метрів, кожна з яких представляла різний часовий горизонт і кліматичний період. Наймолодший зразок був сформований лише 160 років тому, а найстаріший – понад 41 000 років тому.

Зібравши вірусну ДНК з кожного зразка, дослідники використовували метод метагеномного аналізу, щоб вибрати з отриманого генетичного супу якомога більше окремих штамів вірусу. Вони виявили, що вірусна спільнота суттєво змінювалася залежно від кліматичних умов.

"Ми побачили чіткі зрушення в наборі вірусів, які існували в холоднішому кліматі порівняно з теплішим кліматом", — пояснив Салліван.

Причому в холодні періоди минулого нашої планети вірусне співтовариство льодовика мало дуже схожий, хоч і не ідентичний, склад. Навпаки, кожен теплий період мав зовсім інший набір видів вірусів.

Найбільше і своєрідне вірусне співтовариство з'явилося приблизно 11,5 тисяч років тому, під час різкої зміни клімату за весь період історії, що відстежується в зібраних зразках.

На думку Томпсона, те, як позначилося на мікробному різноманітті різке глобальне потепління, показує, наскільки тісно пов'язані клімат та мікроби, і наскільки фундаментально клімат може впливати на розвиток екосистеми.

Банк даних, що тане

Вчені порівняли свої зразки з попередніми аналогічними дослідженнями, щоб оцінити біогеографічне походження та поширення вірусів. Вони виявили, що більше 70% ідентифікованих вірусів з льодовика Гулія є унікальними і не були виявлені більше ніде на Землі. При цьому лише 12% зустрічалися за межами Азії і менше 1% відсотка було знайдено в нельодовикових середовищах.

"Ми знаходимося на ранніх етапах такого роду мікробного аналізу. Але надалі, з великою кількістю досліджень і великою кількістю крижаних кернів, вивчення давніх заморожених вірусів може допомогти нам краще прогнозувати наше власне майбутнє і зрозуміти зв'язок між вірусами, бактеріальним метаболізмом і кліматом", – наголосив Салліван.

Проте продовженню досліджень загрожує глобальне потепління. У міру танення льодовиків цей безцінний банк кліматичної історії зникає.

"Льодовики унікально підходять для зберігання генетичних даних та біотичного матеріалу. Вони є записами всього, що було в повітрі та навколишньому середовищі в момент їх замерзання. Втрачаючи лід, ми втрачаємо вірусну різноманітність. І ми поки що не знаємо достатньо, щоб зрозуміти, що це означає ", — кажуть дослідники.