Hasta una cuarta parte del hemisferio norte de la Tierra está cubierta por permafrost.Ocupa
Además de la emisión activa, el suelo contienemicrobios y virus, que desde tiempos prehistóricos llegaron en un estado latente "medio muerto". Un grupo internacional de investigadores de Rusia, Francia y Alemania decidió probar si los virus "descongelados" pueden restaurar la actividad e infectar a los organismos modernos.
¿Por qué es necesario un experimento?
El calentamiento climático es especialmente notable en el Ártico.La temperatura en esta región está aumentando, según diversas estimaciones, dos o incluso cuatro veces más rápido que el promedio mundial. Los investigadores están registrando el derretimiento del permafrost a profundidades cada vez mayores. Como resultado, las antiguas capas orgánicas que se congelaron hace decenas de miles de años se calientan y descongelan. En el futuro, este proceso puede afectar al permafrost, que se formó hace varios millones de años.
El derretimiento del permafrost está asociado no solo conla descomposición de materia orgánica antigua, lo que provoca emisiones de dióxido de carbono y metano a la atmósfera, potenciando aún más el efecto de calentamiento. Al mismo tiempo, registra la restauración de microorganismos antiguos individuales que causan infecciones en los animales.
Por ejemplo, en 2016 en la península de YamalLos investigadores han documentado un brote masivo de ántrax entre los renos. Luego se infectaron más de 2.500 animales, de los cuales casi uno de cada nueve murió. Como resultado del contacto con ciervos enfermos, 36 personas también se infectaron, una de las cuales murió. El estudio mostró que la infección fue causada por cepas de la bacteria Bacillus anthracis de un antiguo cementerio de ganado. Los patógenos se activaron debido a temperaturas anormales, lo que provocó el derretimiento del suelo a una profundidad mayor que la habitual.
Capas antiguas de más de un millón de añosaños pueden contener patógenos completamente desconocidos. Al mismo tiempo, aunque se han dedicado numerosos estudios a la posibilidad de "revivir" bacterias del permafrost, la posibilidad de la aparición de "virus zombis" y sus consecuencias sigue siendo poco conocida, dicen los científicos.
¿Cómo resucitan los virus?
Los investigadores aislaron 13 virus diferentes desiete muestras de permafrost de Siberia, una de Kamchatka y otra de la orilla fangosa del río Lena en Yakutia. El genoma de los patógenos difería de los análogos modernos conocidos, pero todos pertenecían a cinco géneros diferentes que infectan microorganismos unicelulares del género Acanthamoeba (Acanthamoeba). Entre ellos se encontraban: pandoravirus, cedratvirus, megavirus y pacmanvirus, así como una nueva cepa de pitovirus.
Edad del virus más antiguo encontradolos investigadores estimaron en 48,5 mil años, nueve de ellos pasaron al menos 10 mil años en estado congelado. Al mismo tiempo, las muestras se obtuvieron no solo del suelo: tres de ellas se conservaron en la lana de un mamut congelada hace más de 27 mil años, y una más en los intestinos del mismo antiguo lobo siberiano.
Muestras de varios virus encontrados en el permafrost, bajo un microscopio. Imágenes: Jean-Marie Alempic et al., Virus
Todos los virus encontrados son virus grandes.No es casualidad que los investigadores se hayan centrado específicamente en estudiar especies que son visibles bajo un microscopio de luz convencional y que no requieren instrumentos más sofisticados. Esto hace que estos patógenos sean un buen modelo fácil de estudiar en el laboratorio, señalan los autores en su artículo.
En un laboratorio cerrado, los científicos descongelaronpatógenos antiguos y secuenciaron sus genomas. Luego, los investigadores infectaron células de ameba con estos virus. Dado que las especies encontradas se reproducen principalmente en el interior de Acanthamoeba, su activación suponía un riesgo mínimo de transmisión para los técnicos de laboratorio. "Los que revivimos no representan ningún peligro, solo infectan amebas", dijo a WordsSideKick.com Jean-Michel Claverie, microbiólogo de la Universidad de Aix-Marseille en Francia y coautor del nuevo estudio.
¿Qué mostró el estudio?
El análisis mostró que después de la descongelación, los virusretuvo la capacidad de infectar amebas. Penetraron con éxito en las células de los microorganismos, mientras que la infección inició la replicación activa del genoma viral y la formación de nuevas partículas que se liberaron e infectaron a otros microorganismos.
El estudio confirma la capacidad de las grandesLos virus de ADN que infectan a las amebas siguen siendo infecciosos después de más de 48.000 años de permanencia en el permafrost profundo. Para tres de los cinco géneros estudiados, este es el primer ejemplo de reactivación después de la congelación.
Estamos viendo estos virus que infectan amebas,como sustitutos de todos los demás virus posibles que podrían acechar en el permafrost. Vemos rastros de muchos, muchos, muchos otros virus. Sabemos que están ahí. No sabemos con certeza si todavía están vivos. Pero asumimos que si los virus de la ameba todavía están vivos, entonces no hay razón para que otros virus estén muertos y no puedan infectar a sus huéspedes.
Jean-Michel Claverie, coautor del estudio en una entrevista con CNN
Los investigadores señalan que además de los revividosDe los virus que infectan a las amebas, se han encontrado rastros de muchas otras especies en muestras de siempre, incluidas algunas asociadas con patógenos humanos conocidos, como los poxvirus (poxvirus) y los herpesvirus. Debido al alto potencial de patogenicidad y el riesgo de propagación entre humanos, los biólogos no comprobaron si estos virus conservaban la capacidad de infectar a otros organismos.
Muchos de los virus que serán liberados pora medida que el hielo se derrita, será completamente desconocido. Aún no se sabe si serán contagiosos y cómo, al exponerse a la luz, el calor y el oxígeno del ambiente. Pero los resultados del experimento sugieren que al menos algunos de ellos pueden transmitirse a los humanos, mientras que las personas pueden no tener inmunidad a tales patógenos.
Dada la inevitabilidad del calentamiento globalLos científicos piden precaución al minar en áreas de permafrost y también señalan la necesidad de más investigación para minimizar el riesgo de una epidemia causada por virus desconocidos.
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