Adânc în interiorul permafrostului sibian, la aproape 100 de metri sub pământul înghețat, a stat în picioare, timp de secole și secole. Deasupra solului, ghețarii s-au retras, au ajuns oameni antici și, în cele din urmă, s-a dezvoltat civilizația.
Continut Asemanator
- Microbiologii continuă să găsească viruși uriași în topirea permafrostului
- Plantele înghețate sub un ghețar de 400 de ani pot reveni la viață
Acum, a fost dezghețat și reînviat, grație unei echipe de oameni de știință francezi. Este un virus, iar învierea lui asemănătoare cu zombi arată că microbii pot persista mult mai mult decât și-au imaginat anterior oamenii de știință.
Timp de zeci de mii de ani, virusul a rămas complet înghețat. Cu toate acestea, microbul nu a fost destul de mort - în parte, deoarece orice virus, conform standardelor biologiei, nu poate fi descris cu adevărat ca fiind viu. Toate virusurile necesită reproducerea celulelor gazdă, iar între ciclurile de reproducere, ele persistă ca o particulă inertă numită virion, aproximativ analogă seminței unei plante.
În 2000, oamenii de știință, conduși de Jean-Michel Claverie și Chantal Abergel, de la Institutul Mediteranean de Microbiologie, au ajuns la Anyuysk, un oraș îndepărtat din regiunea Chukotka din Siberia, pentru a căuta noi viruși în medii neexplorate anterior. Se speculase anterior (și de atunci s-a dovedit) că organismele ar putea fi înghețate zeci de mii de ani și apoi reînviat cu succes, astfel încât cercetătorii au forat adânc într-un afară de teren permanent înghețat de-a lungul malurilor râului Anuy pentru a căuta pentru unii.
Regiunea Chukotka, arătată în roșu, unde oamenii de știință au prelevat permafrost. (Imagine prin Wikimedia Commons / Marmelad) Aceștia au gestionat miezul de sol înghețat pe care l-au extras cu grijă extremă, acoperindu-și suprafața exterioară cu alcool frecând pentru a elimina contaminarea, apoi extragând o mică mostră de sol din centrul său și depozitându-l într-un sac steril. Folosind întâlnirea cu radiocarburi, oamenii de știință au dat vârsta solului undeva între 34.000 și 37.000 de ani.
Anii au trecut, iar oamenii de știință au analizat în cele din urmă proba, împreună cu alții. Mai mult de un deceniu mai târziu, au anunțat că au găsit într-adevăr un virus viabil în eșantionul de permafrost - și este mult mai neobișnuit decât se așteptaseră.
„Am intuit că virionii ar putea rămâne infecțioși cel puțin atât de mult”, spune Claverie. "Surpriza a venit mai mult din faptul că era un virus uriaș și de un tip total diferit de cele anterioare [moderne]".
Până în 2003, se credea că toate virusurile erau minuscule - complet invizibile sub un microscop luminos standard și o fracțiune din dimensiunea majorității celulelor bacteriene. De atunci, au fost descoperite mai multe virusuri uriașe, inclusiv pandoravirusuri, descoperite de Claverie și Abergel într-un eșantion de apă colectat în largul coastei din Chile, care a păstrat recordul de dimensiuni cu o lungime de aproximativ un micrometru sau o milime de milimetru.
Dar noul lor virus Pithovirus sibericum, descris într-o lucrare publicată astăzi în Proceedings of the National Academy of Sciences, este uimitor de 1, 5 micrometri lungime, între 10 și 100 de ori mai mare decât media de virus. La un microscop, este vizibil cu ușurință sub formă de oval marginalizat de un plic negru închis cu un dop perforat la sfârșit, cam de dimensiunea unei celule bacteriene.
Vizualizări detaliate ale microscopului asupra virusului: A se concentrează asupra dopului perforat; B prezintă o secțiune transversală, cu săgeata orientată spre o structură tubulară în centru; C prezintă o vedere de sus a dopului; D arată o vedere de jos a capătului opus al virusului. (Imagine amabilitate a lui Julia Bartoli și Chantal Abergel, IGS și CNRS-AMU) Nu reprezintă un pericol pentru oameni, deoarece infectează exclusiv organismele unicelulare numite ameba - lucru pe care oamenii de știință l-au descoperit atunci când au reînviat microbul din forma sa de virion inert, încălzindu-l și introducându-l într-un vas petriș cu amebe vii. Odată reînviat, virusul a intrat în celulele amebei, a deturnat aparatul metabolic al celulelor pentru a crea multe copii ale acestuia și a împărțit celulele deschise, ucigându-le și eliberându-se pentru a infecta celulele suplimentare.
Antivirusii cunoscuți anterior infectează și ameba, probabil din cauza cât de ușor este să intrați în ele. Ameba se hrănește prin fagocitoză, folosindu-și membranele celulare pentru a îngloba particule și organisme; pentru ca un virus uriaș să intre în interiorul unei amebe, nu trebuie decât să se lase înghițit. Deoarece majoritatea celulelor umane și a altor animale nu înglobează particule în acest fel, virusurile care ne infectează, în general, trebuie să utilizeze metode de intrare mai complexe, care interzic o dimensiune atât de mare.
Pentru oamenii de știință, cel mai semnificativ aspect al noii descoperiri este ceea ce au găsit atunci când au izolat ADN-ul virusului și au secvențiat genele acestuia. „Mărimea genomului său este mult mai mică decât se aștepta din dimensiunea particulelor, doar 500 de gene”, spune Claverie, „în cazul în care celelalte două familii de viruși uriași au mai mult de o mie”. În plus, procesul de replicare a noului virus este mult mai asemănător cu cel al virusului de dimensiune standard, decât al celorlalte virusuri gigant, determinând-o pe Claverie să o descrie drept o "punte" între virușii giganti și cei tradiționali.
Până acum, cele două familii de virus uriaș descoperit (megavirusuri și pandoravirusuri) erau foarte similare genetic. Descoperirea unui virus uriaș radical diferit într-un eșantion selectat aleatoriu de permafrost, spun cercetătorii, indică faptul că virusurile gigant sunt mult mai frecvente și mai diverse decât se credea anterior.
Există, de asemenea, faptul că acest virus a supraviețuit timp de cel puțin 30.000 de ani în sol înghețat. Deoarece virușii nu se angajează în majoritatea activităților de auto-susținere desfășurate de toate formele de viață (de exemplu, nu utilizează energie pentru reglarea propriului lor metabolism, de exemplu), se pare că acestea pot supraviețui într-o stare inertă mult mai mult decât orice formă de viață. Dacă singura limită este cantitatea de timp în care ADN-ul lor poate persista, este posibil să poată supraviețui câteva milioane de ani înainte de a fi deteriorat iremediabil de radioactivitatea naturală de pe Pământ. Claverie și Abergel prelevează în prezent straturi mai vechi de sol înghețat pentru a căuta viruși și mai antici.
Dar, chiar dacă acest virus particular nu prezintă nici o amenințare pentru sănătatea umană, descoperirea lui ridică întrebări neliniștitoare. „[Aceasta este o bună demonstrație că ideea că un virus ar putea fi„ eradicat ”de pe planetă este greșit și ne oferă un fals sentiment de securitate”, spune Claverie. Deoarece caldura arctică și subarctică, „exploatarea și forajul înseamnă aducerea așezărilor umane și săparea prin aceste straturi străvechi pentru prima dată în milioane de ani. Dacă virioni viabili sunt încă acolo, aceasta este o rețetă bună pentru dezastru”.
