Дълбоко в сибирската вечна мерзла, близо 100 фута под замръзналата земя, тя стоеше в сън от векове и векове. Над земята ледниците се оттеглиха, пристигнаха древни хора и в крайна сметка се разви цивилизацията.
Свързано съдържание
- Микробиолозите продължават да намират гигантски вируси при топене на вечна замръзване
- Растенията, замръзнали под ледник за 400 години, могат да се върнат към живота
Сега тя е размразена и съживена, благодарение на екип от френски учени. Това е вирус и неговото възкресение, наподобяващо зомби, показва, че микробите могат да продължат да съществуват много по-дълго, отколкото учените са предполагали по-рано.
В продължение на десетки хиляди години вирусът остана изцяло замразен. Микробът обаче не беше съвсем мъртъв - отчасти защото всеки вирус, според стандартите на биологията, не може да бъде истински описан като жив. Всички вируси изискват клетките гостоприемници да се възпроизвеждат, а между репродуктивните цикли, те продължават да съществуват като инертна частица, наречена вирион, приблизително аналогична на семената на растението.
През 2000 г. учените, водени от Жан-Мишел Клаверие и Шантал Абергел от Средиземноморския институт по микробиология, пристигат в Ануйск, отдалечен град в района на Чукотка в Сибир, за да търсят нови вируси в досега неизследвана среда. По-рано се спекулира (и оттогава е доказано), че организмите могат да бъдат замразени в продължение на десетки хиляди години и след това успешно да се възроди, така че изследователите пробиха дълбоко в оголване на трайно замръзнала земя по бреговете на река Ануй, за да търсят за някои.
Районът Чукотка, показан в червено, където учените взеха проби от вечна замръзване. (Изображение чрез Wikimedia Commons / Marmelad) Те боравиха със сърцевината на замразената почва, която извличаха изключително внимателно, покривайки външната й повърхност с разтриващ алкохол, за да елиминират замърсяването, след това извадиха мъничка проба от почвата от центъра и я съхраниха в стерилна торбичка. Използвайки радиовъглеродни датировки, учените датират възрастта на почвата до някъде между 34 000 и 37 000 години.
Минаха години и учените в крайна сметка анализираха пробата, заедно с други. Повече от десетилетие по-късно те най-накрая обявиха, че наистина са намерили жизнеспособен вирус в пробата за вечна замръзване - и това е много по-необичайно, отколкото са предполагали.
"Предполагахме, че вирионите могат да останат заразни поне толкова дълго", казва Клаверие. „Изненадата дойде повече от факта, че това е гигантски вирус и от тип, напълно различен от предишните [съвременни].“
До 2003 г. се смяташе, че всички вируси са мънички - напълно невидими под стандартен светлинен микроскоп и частица от размера на повечето бактериални клетки. Оттогава са открити няколко гигантски вируса, включително пандоравируси, открити от Клаверие и Абергел във водна проба, събрана край бреговете на Чили, която държи рекорда по размер с дължина около един микрометър или една хилядна част от милиметъра.
Но новият им вирус Pithovirus sibericum, описан в документ, публикуван днес в Proceedings of the National Academy of Sciences, е изумителен с дължина 1, 5 микрометра, между 10 и 100 пъти по-голям от средния по размер вирус. Под микроскоп лесно се вижда като овал, обграден от тъмно черен плик с перфорирана тапа в края, с размерите на бактериална клетка.
Подробни микроскопски изгледи на вируса: А се фокусира върху перфорираната му тапа; Б показва напречно сечение, като стрелката сочи към тръбна структура в центъра; С показва изглед отгоре на щепсела; D показва изглед отдолу на противоположния край на вируса. (Изображение предоставено от Джулия Бартоли и Шантал Абергел, IGS и CNRS-AMU) Той не представлява опасност за хората, тъй като изключително инфектира едноклетъчните организми, наречени амеби - нещо, което учените откриха, когато съживиха микроба от неговата инертна вирионна форма, като го затоплиха и поставят в чаша на Петри с живи амеби. След като се съживи, вирусът навлезе в клетките на амебите, отвлече метаболитната машина на клетките, за да създаде много копия от себе си, и раздели клетките отворени, убивайки ги и се освободи, за да зарази други клетки.
По-рано известните гигантски вируси също заразяват амебите, вероятно поради това колко лесно е да влезете в тях. Амебите се хранят чрез фагоцитоза, използвайки техните клетъчни мембрани, за да погълнат частици и организми; за да може гигантският вирус да попадне вътре в амебата, всичко, което трябва да направи, нека да бъде погълнат. Тъй като повечето клетки на хора и други животни не поглъщат частици по този начин, вирусите, които ни заразяват, обикновено трябва да използват по-сложни методи за влизане, които забраняват такива огромни размери.
За учените най-важният аспект на новото откритие е това, което са открили, когато изолират ДНК на вируса и секвенират неговите гени. "Размерът на генома му е много по-малък от очакваното от размера на частиците, само 500 гена", казва Клаверие, "където другите две семейства на гигантски вируси имат повече от хиляда." Освен това процесът на репликация на новия вирус е много по-подобен на този на вируса със стандартен размер, отколкото на другите гигантски вируси, което кара Claverie да го опише като нещо като "мост" между гигантските вируси и традиционните.
Досега двете фамилии открити гигантски вируси (мегавируси и пандоравируси) бяха много генетично сходни. Откриването на коренно различен гигантски вирус в произволно подбрана проба от вечна замръзване, казват изследователите, показва, че гигантските вируси са много по-разпространени и по-разнообразни, отколкото се смяташе досега.
Има и фактът, че този вирус оцелява поне 30 000 години в замръзнала почва. Тъй като вирусите не участват в повечето самоподдържащи се дейности, извършвани от всички форми на живот (например, не влагат енергия за регулиране на собствения си метаболизъм), изглежда вероятно те да оцелеят в инертно състояние далеч по-дълго отколкото всяка житейска форма. Ако единственото ограничение е количеството време, което тяхната ДНК може да продължи, е възможно те да оцелеят няколко милиона години, преди да бъдат повредени непоправимо от естествената радиоактивност от Земята. В момента Клаверие и Абергел вземат проби от по-стари слоеве от замръзнала почва, за да търсят още по-древни вируси.
Но въпреки че този конкретен вирус не представлява заплаха за човешкото здраве, неговото откриване повдига неприятни въпроси. „[Това] е добра демонстрация, че схващането, че вирусът може да бъде„ изкоренен “от планетата, е очевидно погрешно и ни дава невярно чувство за сигурност“, казва Клаверие. Докато Арктика и субарктика са топли, „добивът и пробиването означават привеждане на човешки селища и копаене през тези древни слоеве за първи път от милиони години. Ако жизнеспособните вириони все още са там, това е добра рецепта за бедствие“.
