Древние вирусы возрастом 15 000 лет обнаружены в тающих тибетских ледниках

Древние существа выходят из холодных хранилищ тающей вечной мерзлоты, почти как из фильма ужасов. От невероятно сохранившейся вымершей мегафауны, такой как шерстистый носорог, до 40 000-летних останков гигантского волка и бактерий возрастом более 750 000 лет. Не все из них мертвы.

Многовековой мох смог вернуться к жизни в тепле лаборатории. Так же, как и крошечные круглые черви возрастом 42 000 лет.

Эти захватывающие взгляды на организмы из далекого прошлого Земли раскрывают историю древних экосистем, включая детали среды, в которой они существовали.

Однако таяние также вызвало некоторые опасения по поводу того, что древние вирусы могут вернуться, чтобы преследовать нас.

"Таяние не только приведет к потере этих древних, заархивированных микробов и вирусов, но и выпустит их в окружающую среду в будущем", - объяснили исследователи в прошлогоднем исследовании, проведенном под руководством первого автора и микробиолога Жи-Пин Чжуна из Университета штата Огайо.

Благодаря методам метагеномики и новым способам стерилизации образцов ледяного керна, исследователи смогли лучше понять, что именно скрывается в холоде.

В ходе исследования команда смогла идентифицировать архив из десятков уникальных вирусов возрастом 15 000 лет из ледниковой шапки Гулия на Тибетском нагорье и получить представление об их функциях.

"Эти ледники формировались постепенно, и вместе с пылью и газами в лед попало много-много вирусов, - говорит Чжун. Эти микробы потенциально представляют собой те, которые были в атмосфере во время их отложения, объясняет команда в своей статье.

Прошлые исследования показали, что микробные сообщества коррелируют с изменениями концентрации пыли и ионов в атмосфере, а также могут указывать на климат и условия окружающей среды в то время.

В этих замороженных записях древних времен на высоте 6,7 км (22 000 футов) над уровнем моря в Китае исследователи обнаружили, что 28 из 33 идентифицированных ими вирусов никогда не встречались ранее.

"Это вирусы, которые могли бы процветать в экстремальных условиях", - сказал микробиолог Мэтью Салливан из Университета штата Огайо, - "гены, которые помогают им заражать клетки в холодных условиях - просто сюрреалистические генетические признаки того, как вирус может выжить в экстремальных условиях".

Сравнивая их генетические последовательности с базой данных известных вирусов, команда обнаружила, что наиболее распространенными вирусами в обоих образцах ледяного керна были бактериофаги, заражающие Methylobacterium - бактерии, важные для цикла метана во льду.

Они были наиболее родственны вирусам, обнаруженным в штаммах Methylobacterium в растительной и почвенной среде обитания - в соответствии с предыдущим сообщением о том, что основной источник пыли, оседающей на ледяной шапке Гулии, вероятно, происходит из почв.

"Эти замороженные вирусы, вероятно, происходят из почвы или растений и способствуют получению питательных веществ для своих хозяев", - заключила команда.

Хотя призрак древних вирусов кажется особенно тревожным после пандемии COVID-19, наибольшая опасность заключается в том, что еще высвобождает тающий лед - огромные запасы секвестрированного метана и углерода.

Но очевидно, что лед может также содержать сведения о прошлых изменениях окружающей среды и эволюции вирусов.

"Мы очень мало знаем о вирусах и микробах в этих экстремальных условиях и о том, что там на самом деле происходит", - пояснил ученый-землевед Лонни Томпсон, отметив, что многие важные вопросы остаются без ответа.

"Как бактерии и вирусы реагируют на изменение климата? Что происходит, когда мы переходим от ледникового периода к теплому, как сейчас?".

Многое еще предстоит изучить.

Данное исследование было опубликовано в журнале Microbiome.