Sügavas Siberi igikeltsa sees, ligi 100 jalga sügavkülmutatud maa all, oli see sajandeid ja sajandeid uinuv. Maapinnast liustikud taandusid, saabusid muistsed inimesed ja lõpuks arenes tsivilisatsioon.
Seotud sisu
- Mikrobioloogid otsivad igikeltsa sulades hiiglaslikke viirusi
- Taimed, mis on liustiku all 400 aastat külmunud, võivad elule tagasi tulla
Nüüd on see sulatatud ja taaselustatud tänu Prantsuse teadlaste meeskonnale. See on viirus ja selle zombilaadne ülestõusmine näitab, et mikroobid võivad püsida kauem kui teadlased on varem ette kujutanud.
Kümneid tuhandeid aastaid oli viirus täielikult külmunud. Mikroob ei olnud siiski päris surnud - osalt seetõttu, et bioloogia järgi ei saa ühtegi viirust elusalt kirjeldada. Kõigi viiruste paljunemiseks on vaja peremeesrakke ja paljunemistsüklite vahel püsivad nad inertse osakesena, mida nimetatakse virioniks, umbes analoogselt taime seemnega.
2000. aastal saabusid teadlased eesotsas Vahemere mikrobioloogia instituudi Jean-Michel Claverie ja Chantal Abergeliga Siberi Chukotka piirkonna kaugesse linna Anyuyskisse, et otsida varem avastamata keskkondades uusi viirusi. Varem oli spekuleeritud (ja sellest ajast on tõestatud), et organismid võivad kümneid tuhandeid aastaid külmuda ja seejärel edukalt taaselustada, mistõttu puurisid teadlased Anuy jõe kallastel sügavale püsivalt külmunud maapinna paljandisse, et otsida mõne jaoks.
Punase värviga näidatud Chukotka piirkond, kus teadlased proovisid igikeltsa. (Pilt Wikimedia Commonsi / Marmelad kaudu) Nad käitsesid ekstraheeritud külmutatud pinnase südamikku eriti ettevaatlikult, kattes selle välispinna saastumise vältimiseks alkoholi hõõrudes, ekstraheerides seejärel selle keskmest pisikese pinnaseproovi ja hoides seda steriilses kotis. Kasutades radiosüsiniku dateerimist, dateerisid teadlased mulla vanuse vahemikku 34 000–37 000 aastat.
Möödusid aastad ja teadlased analüüsisid lõpuks koos teistega proovi. Enam kui kümme aastat hiljem teatasid nad lõpuks, et on igikeltsa proovis tõepoolest leidnud elujõulise viiruse - ja see on palju ebatavalisem, kui nad oleks osanud arvata.
"Arvasime, et virionid võivad vähemalt nii kaua nakkusohtlikud jääda, " räägib Claverie. "Üllatus tuli rohkem sellest, et see oli hiiglaslik viirus ja seda tüüpi, mis oli täiesti erinev varasematest [tänapäevastest]."
Kuni 2003. aastani arvati, et kõik viirused on pisikesed - tavalise valgusmikroskoobi all täiesti nähtamatud ja murdosa enamiku bakterirakkude suurusest. Pärast seda on Claverie ja Abergel avastanud Tšiili rannikult kogutud veeproovist mitu hiiglaslikku viirust, sealhulgas pandoraviirused, mille suuruserekord oli pikkusega umbes üks mikromeeter ehk tuhandik millimeeter.
Kuid nende uus viirus Pithovirus sibericum, mida kirjeldatakse täna ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences, on hämmastavalt 1, 5 mikromeetrit pikk, 10–100 korda suurem kui keskmise suurusega viirus. Mikroskoobi all on see hõlpsasti nähtav kui ovaalne, tumeda ümbrisega, mille otsas on perforeeritud pistik, umbes bakteriraku suuruses.
Viiruse üksikasjalikud vaated mikroskoobiga: A keskendub selle perforeeritud pistikule; B näitab ristlõiget, nool osutab torukujulisele struktuurile keskel; C näitab pistiku pealtvaadet; D näitab viiruse vastupidise otsa altvaadet. (Julia Bartoli ja Chantal Abergeli, IGS ja CNRS-AMU piltide viisakus) See ei kujuta endast ohtu inimesele, sest nakatab ainult üherakulisi organisme, mida nimetatakse amööbiteks - midagi, mille teadlased avastasid, kui nad mikroobi inertsest virionvormist taaselustasid, soojendades seda ja pannes elavate amööbidega Petri tassi. Pärast taaselustamist sisenes viirus amööbrakkudesse, kaaperdas rakkude ainevahetusmehhanismi, et luua endast palju koopiaid, jagas rakud lahti, tappes need ja vabastades end edasiste rakkude nakatamiseks.
Varem tuntud hiiglaslikud viirused nakatavad ka amööbe, tõenäoliselt seetõttu, kui lihtne on neisse siseneda. Amööbid toituvad fagotsütoosi kaudu, kasutades osakeste ja organismide omastamiseks nende rakumembraane; selleks, et hiiglaslik viirus pääseb amebebasse, peab kõik, mida ta peab tegema, laskma end neelduda. Kuna enamik inimeste ja teiste loomade rakke ei immu osakesi sel viisil, peavad meid nakatavad viirused kasutama keerukamaid sisenemismeetodeid, mis keelavad sellise tohutu suuruse.
Teadlaste jaoks on uue avastuse kõige olulisem aspekt see, mida nad leidsid, kui nad eraldasid viiruse DNA ja sekveneerisid selle geenid. "Selle genoomi suurus on osakeste suurusest oodatust palju väiksem, ainult 500 geeni, " ütleb Claverie, "kus kahel teisel hiiglaslike viiruste perekonnal on rohkem kui tuhat." Lisaks on uue viiruse replikatsiooniprotsess palju sarnasem tavalise suurusega viiruse kui teiste hiiglaslike viiruste omaga, mistõttu Claverie kirjeldab seda kui "silda" hiiglaslike viiruste ja traditsiooniliste vahel.
Siiani olid kaks avastatud hiiglasliku viiruse perekonda (megaviirused ja pandoraviirused) geneetiliselt väga sarnased. Radikaalselt erineva hiiglasliku viiruse avastamine juhuslikult valitud igikeltsa proovis näitab teadlaste sõnul, et hiiglaslikud viirused on palju levinumad ja mitmekesisemad, kui seni arvati.
Samuti on tõsiasi, et see viirus elas külmunud pinnases vähemalt 30 000 aastat. Kuna viirused ei tegele enamiku eluvormide isemajandava tegevusega (näiteks ei kasuta nad energiat omaenda ainevahetuse reguleerimiseks), näib tõenäoline, et nad suudavad inertses seisundis ellu jääda kauem kui ükski eluvorm. Kui ainus piir on aeg, mille jooksul nende DNA võib püsida, on võimalik, et nad suudavad ellu jääda mitu miljonit aastat, enne kui seda Maa looduslik radioaktiivsus pöördumatult kahjustab. Claverie ja Abergel proovivad praegu vanemaid külmunud pinnase kihte, et otsida veelgi iidsemaid viirusi.
Kuid kuigi see konkreetne viirus ei kujuta ohtu inimeste tervisele, tekitab selle avastamine küsimusi. "[See] on hea tõestus, et arusaam, et viirus võiks planeedilt" likvideerida ", on täiesti vale ja annab meile vale turvatunde, " ütleb Claverie. Arktika ja subarktika soojana tähendab "kaevandamine ja puurimine inimasustuste toomist ja nende iidsete kihtide kaevamist esimest korda miljonite aastate jooksul. Kui elujõulisi virione leidub endiselt, on see katastroofi hea retsept".
