Wo sind alte Viren zu finden?
Experten sagen, dass jahrtausendealte Viren ewig leben
Kontinent ohne Permafrostvollständig - das ist Australien, in Afrika ist es nur im Hochland möglich. Ein Großteil des heutigen Permafrosts stammt aus der letzten Eiszeit und schmilzt nun langsam. Der Eisgehalt in gefrorenem Gestein variiert von wenigen Prozent bis 90%.
Permafrostböden werden auch unter . beobachtetder Grund der Ozeane und Meere, die Bestimmung der permafrostgeologischen Struktur des Abschnitts und deren kryogene Prozesse eine komplexe Forschungsaufgabe sind.
60 bis 65 % des Territoriums Russlands sind Permafrostgebiete. Am weitesten verbreitet ist sie in Ostsibirien und Transbaikalien.
Die tiefste Grenze des Permafrosts wird am Oberlauf des Vilyui-Flusses in Jakutien beobachtet. Die Rekordtiefe des Permafrostvorkommens - 1370 Meter - wurde im Februar 1982 aufgezeichnet.
Wie gefährlich sind Viren im Permafrost
Im Artikel „Wiederauftretende Infektionskrankheitenaus der Vergangenheit: Hysterie oder echtes Risiko?“ („Wiederbelebung von Infektionskrankheiten der Vergangenheit: Hysterie oder echtes Risiko“) erinnerten sich Wissenschaftler an den Anthrax-Ausbruch im Jahr 2016 in Tschukotka, nachdem hundert Jahre alte Viehgräberfelder aufgetaut waren.
Laut den Autoren der Arbeit kann eine wiederbelebte Mikrobefür uns noch gefährlicher zu sein, da wir ihn nie kontaktiert haben. Die Menschen seien jedoch nicht in Gefahr, sich ein riesiges Virus aus dem Permafrost zu holen, sagen Wissenschaftler, da es nur Amöben befällt.
Welche Viren haben schon aufgetaut
- Riesenviren
Im Jahr 2014 entstanden zwei Familien von Riesenvirengefunden in Bodenproben aus Permafrost, die im Nordosten Jakutiens gewonnen wurden. Sie sind 30.000 Jahre alt. Diese Kreaturen wurden Pithoviren (Pithovirus sibericum) und Molliviren genannt.
Unter dem Mikroskop sieht das Pithovirus wie ein Oval ausdicke Wände und ein Loch an einem Ende. Dieses Loch hat einen „Pfropfen“ mit Wabenstruktur. Das Virus vermehrt sich, indem es Replikations-„Fabriken“ im Zytoplasma seines Wirts schafft, und nur ein Drittel seiner Proteine ähnelt denen anderer Viren.
Überrascht waren die Wissenschaftler auch, dass das riesige Partikel praktisch leer ist: In seiner Struktur ist das Pithovirus 150-mal weniger dicht als jeder Bakteriophage.
Der Inhalt des Virus ist in eine Art Falthülle von 60 Nanometern Dicke eingewickelt, die innen mit Lipiden ausgekleidet ist. Um in die Amöbe einzudringen, ahmt das Pithovirus das Bakterium nach.
Wenn er im Käfig ist, in seinemein Loch öffnet sich in der Membran, die Lipidmembran reißt und bildet einen Kanal, durch den der Inhalt des Virus in das Zytoplasma des Opfers gedrückt wird. Als Ergebnis entsteht in der Amöbe so etwas wie eine Fabrik zur Vervielfältigung von Kopien vollwertiger Viren.
Gewöhnliche Viren haben eine sehr kleine, reduzierte Formauf ein minimales Genom mit mehreren hunderttausend Basenpaaren. Schließlich entnehmen sie dem Wirtsorganismus alles, was sie zum Leben und zur Fortpflanzung brauchen.
Das Genom des Riesenvirus ist ziemlich groß.Beispielsweise verfügt das Pandoravirus über 2.770 Kilobasenpaare und 2.556 proteinkodierende Gene. Darüber hinaus sind die Funktionen von 2155 von ihnen unbekannt. Zum Vergleich: Gewöhnliche Viren haben überhaupt keine Proteine.
Aus diesem Grund betrachteten Wissenschaftler früher Riesen als etwas, das näher an der Zelle liegt. Ihr Hauptunterschied ist jedoch unbestreitbar: Sie haben keine Ribosomen und keine RNA, sie synthetisieren kein ATP und vermehren sich nicht durch Teilung.
- 28 unbekannte Viren in Tibet
Darüber hinaus in Eisproben, die 15.000 Jahre alt sindentdeckte 28 Viren, die der Wissenschaft bisher unbekannt waren. Um eine irrtümliche Kontamination der Proben mit Bakterien auszuschließen, mussten Wissenschaftler eine spezielle Forschungsmethode entwickeln.
Proben von einem der ältesten Eise wurden bereits 2015 von Wissenschaftlern aus den USA und China entnommen. Dafür mussten sie in Tibet 50 Meter eines Gletschers bohren.
Da die Probenoberfläche mit Bakterien verunreinigt warbeim Bohren und Transportieren von Eis untersuchten die Forscher das Innere der Proben. Dazu legten sie sie in einen Kühlraum mit einer Temperatur von -5 Grad Celsius und schnitten mit einer sterilen Bandsäge einen halben Zentimeter von der äußeren Schicht der Proben ab.
Danach wurde das restliche Eis mit Ethanol gewaschen undgeschmolzen es weitere 0,5 Zentimeter auf jeder Seite. Die letzten Proben wurden mit sterilem Wasser gespült. So stellten die Wissenschaftler sicher, dass sie Eisschichten untersuchten, die nicht durch andere Bakterien und Viren kontaminiert waren.
Wie Millennial-Viren entstanden
Genomreiche Riesenviren verwirrten Wissenschaftlerund löste eine Debatte über ihre Herkunft aus. Einer Hypothese zufolge hatten Viren keinen gemeinsamen Vorfahren, sie stammten von einigen protozellulären Formen ab, die vor mehr als drei Milliarden Jahren mit dem letzten universellen gemeinsamen Vorfahren (LUCA) konkurrierten, aus dem alle Lebewesen hervorgegangen sind. Diese Protozellen verloren an LUCA, verschwanden aber nicht von der Bildfläche, sondern passten sich an, um auf seinen Nachkommen zu parasitieren.
Riesenviren haben bis heute überlebt. Wissenschaftler beschreiben immer mehr ihrer modernen Vertreter nicht nur in Akanthamöben, sondern auch in anderen Protisten.
Fazit
Die Gefahr, dass durch schmelzende Gletscher neue Viren entstehen, besteht, ist aber nicht neu: Gletscher schmelzen schon seit Jahrhunderten, daher besteht die potenzielle Gefahr schon seit vielen Jahren.
Darüber hinaus geht die Gefahr nicht nur von Viren im ehrlichen Permafrost aus: Wissenschaftler haben herausgefunden, dass jedes Jahr eine Wahrscheinlichkeit von 2 % besteht, dass eine neue Pandemie ausbricht.
Die tödlichste Pandemie der modernen Geschichte war die Spanische Grippe, bei der zwischen 1918 und 1920 mehr als 30 Millionen Menschen ums Leben kamen.
Die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Auftretens einer solchen Pandemie schwanktvon 0,3% bis 1,9% pro Jahr für den untersuchten Zeitraum. Auf der anderen Seite bedeutet dies, dass innerhalb der nächsten 400 Jahre eine Pandemie dieser Größenordnung auftreten sollte.
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