Drevni virusi sačuvani u glacijalnom ledu sadrže vredne informacije o promenama Zemljine klime, sugeriše nova studija.
Decenijama, glečer Gulija, koji se nalazi iznad 20.000 stopa na krajnjem severozapadu Tibetanske visoravni, bio je jedan od najbogatijih arhiva dostupnih naučnicima za istraživanje velikih paleoklimatskih pomeranja. Sada, analizom pronađenih uzoraka ledenog jezgra iz glečera, mikrobiolozi su rekonstruisali delove DNK virusa koji su ostali u njima i identifikovali skoro 1.700 virusnih vrsta, od kojih je oko tri četvrtine novootkriveno.
Bušenje praistorijskog leda nema zdravstvene implikacije za moderne ljude, jer su ovi virusi koji su dugo mirovali verovatno inficirali druge dominantne mikrobe, a ne životinje ili ljude, ali istraživači su otkrili da su njihove adaptacije značajno uticale na sposobnost njihovih domaćina da prežive u ekstremnim uslovima tokom varijacija. u klimatskim ciklusima Zemlje.
„Pre ovog rada, način na koji su virusi povezani sa velikim promenama u klimi na Zemlji ostali su uglavnom neistraženi“, rekao je ZhiPing Zhong, vodeći autor studije i naučni saradnik u Bird Polar and Climate Research Center na Državnom univerzitetu Ohajo. „Glacijalni led je tako dragocen i često nemamo velike količine materijala potrebne za istraživanje virusa i mikroba.
Kako zagrevanje bez presedana nastavlja da ubrzava topljenje glečera, trka u prikupljanju ovih ledenih jezgara pre nego što zauvek nestanu samo je povećala njihovu naučnu vrednost. Na primer, slojevi istraživača leda koji su ispitani u ovom radu dali su netaknute snimke ponašanja virusa tokom tri perioda od hladnog do toplog tokom poslednjih 41.000 godina.
Studija je objavljena danas u časopisu Nature Geoscience.
Od različitih tipova novih virusa prijavljenih, najizrazitija virusna zajednica koju je tim primetio datira pre oko 11.500 godina, vreme tokom kojeg se dogodila velika klimatska tranzicija iz hladnog poslednjeg ledenog stadijuma u topli holocen.
Ovo sugeriše da su mikroorganizmi reagovali na klimatske promene kako su se globalne temperature pomerile sa hladnog na toplo, ali je još uvek prerano da se kaže sa sigurnošću, rekao je Zhong. „Ovo barem ukazuje na potencijalnu vezu između virusa i klimatskih promena“, rekao je on.
Koristeći napredne tehnologije sekvenciranja kako bi se bliže sagledali njihovi genetski potpisi, rezultati tima su takođe pokazali da iako je većina virusa pronađenih u glečeru jedinstvena za Guliju, otprilike jedna četvrtina se preklapa sa poznatim organizmima iz drugih oblasti sveta. „To znači da su neki od njih potencijalno transportovani sa područja poput Bliskog istoka ili čak Arktika“, rekao je Zhong.
Odvajanje vremena da se bolje razume kako su virusi evoluirali tokom intenzivnih klimatskih era nudi vitalne uvide u predviđanje kako će savremeni virusi verovatno reagovati na buduće zagrevanje ekosistema i uključiti se u njega, kažu istraživači. Štaviše, pošto organizmi pronađeni u ledenim jezgrima proširuju raznolikost informacija koje istraživači mogu da saznaju o tim periodima, pronalaženje i sekvenciranje novih delova drevne virusne DNK moglo bi dovesti do eksplozije novih misterija i novih zaključaka.
„Za mene je ova nauka novi alat koji može da odgovori na osnovna klimatska pitanja na koja drugačije ne bismo mogli da odgovorimo“, rekao je Loni Tompson, koautor studije i profesor nauka o Zemlji u državi Ohajo.
Izoštravanje ovih tehnika na Zemlji verovatno će naučnicima pružiti nove alate za proširenje potrage za životom u svemirskim okruženjima, pomažući napore da se pronađu mikrobi u ledenim poljima na Marsu ili ispod ledenih školjki drugih planetarnih tela, rekao je Tompson.
Istraživači koji žele da ostvare dalje virusne i klimatske veze ovde na Zemlji takođe bi mogli imati koristi od predstojećeg napretka u tehnologiji, kao i od različitih naučnih pristupa istraživanju, navodi se u studiji. Ipak, tvrde autori, sat otkucava: ove tehnike se moraju primeniti pre nego što zagrevanje ugrozi glacijalni led potreban za očuvanje i dalje istraživanje bogate istorije Zemlje.
„Optimističan sam u pogledu onoga što se ovde može uraditi, jer ako radimo zajedno, ove tehnike imaju veliki potencijal da nam pomognu da počnemo da se bavimo velikim brojem naučnih pitanja“, rekao je Tompson.
Metju Salivan, koautor studije i profesor mikrobiologije i građevinskog, ekološkog i geodetskog inženjerstva u državi Ohajo, rekao je da se uspeh studije može pripisati tome koliko je dobro interdisciplinarni pristup zauzeo Bird centar za polarne i klimatske studije u državi Ohajo i Centar za nauku o mikrobiomu pomogao je u inkubaciji nove nauke.
„Ova vrsta mogućnosti predstavlja spajanje nekoliko disciplina, od kojih svaka ima svoje naučne jezike kao prepreku za nastavak“, rekao je on. „Ali proučavanje drevnih virusa i mikroba u ledu sa ovim timom je svedočanstvo podrške koju smo imali da istražimo nove interfejse.“
