Syvällä Siperian ikiroutaa, lähes 100 jalkaa jäätyneen maan alla, se istui lepotilassa vuosisatojen ajan. Maanpinnan yläpuolella jäätiköt laskivat, muinaiset ihmiset saapuivat, ja lopulta sivilisaatio kehittyi.
Asiaan liittyvä sisältö
- Mikrobiologit etsivät jatkuvasti jättiläisiä viruksia sulatessa ikiroutaa
- Jäätikön alla 400 vuoden ajan jäädytetyt kasvit voivat palata takaisin elämään
Nyt se on sulatettu ja elvytetty ranskalaisten tutkijoiden ryhmän ansiosta. Se on virus, ja sen zombi-tyyppinen ylösnousemus osoittaa, että mikrobit voivat kestää paljon kauemmin kuin tutkijat ovat aiemmin kuvitelleet.
Kymmeniä tuhansia vuosia virus pysyi täysin jäädytettynä. Mikrobi ei kuitenkaan ollut aivan kuollut - osittain siksi, että biologian mukaan kaikkia viruksia ei voida todella kuvata elävinä. Kaikki virukset vaativat isäntäsolujen lisääntymistä, ja lisääntymisjaksojen välillä ne pysyvät inerttinä partikkeliksi, jota kutsutaan virionaksi, suunnilleen analogisesti kasvin siemenelle.
Vuonna 2000 tutkijat Jean-Michel Claverien ja Välimeren mikrobiologian instituutin Chantal Abergelin johdolla saapuivat Anyuyskiin, Siperian Chukotka-alueen syrjäiseen kaupunkiin etsimään uusia viruksia aiemmin tutkimatta ympäristöissä. Aikaisemmin oli spekuloitu (ja siitä lähtien on todistettu), että organismeja voidaan jäädyttää kymmeniä tuhansia vuosia ja sitten elvyttää onnistuneesti, joten tutkijat porasivat syvälle pysyvästi jäätyneen maan paljastumaan Anuy-joen rannoille etsimään joillekin.
Punaisella näkyvä Chukotka-alue, jossa tutkijat näyttivät ikiroutaa. (Kuva Wikimedia Commonsin / Marmeladin kautta) He käsittelivat uutetun jäädytetyn maaperän ydintä erittäin huolellisesti, päällystämällä sen ulkopinnan hierovalla alkoholilla saastumisen poistamiseksi, uuttivat sitten pienen näytteen maaperästä sen keskustasta ja varastoivat sen steriiliin pussiin. Radioaktiivisen hiilen ajankohdan avulla tutkijat päiväsivat maaperän iän noin 34 000 - 37 000 vuoteen.
Vuosia kului, ja tutkijat analysoivat lopulta näytteen yhdessä muiden kanssa. Yli kymmenen vuotta myöhemmin, he ovat vihdoin ilmoittaneet löytäneensä todella elinkykyisen viruksen ikiroudan näytteestä - ja se on paljon epätavallisempi kuin he olivat odottaneet.
"Arvasimme, että virionit voivat pysyä tarttuvina ainakin niin kauan", Claverie sanoo. "Yllätys tuli enemmän siitä, että se oli jättiläinen virus ja tyyppi, joka oli täysin erilainen kuin aikaisemmat [nykyaikaiset] virukset."
Vuoteen 2003 asti uskottiin, että kaikki virukset olivat pieniä - täysin näkymättömiä tavanomaisella valomikroskoopilla ja murto-osa useimpien bakteerisolujen koosta. Siitä lähtien, Claverie ja Abergel ovat löytäneet useita jättiläisviruksia, mukaan lukien pandoravirukset, vedenäytteestä, joka on kerätty Chilen rannikolta. Kokorekisterin pituus oli noin yksi mikrometri tai tuhat millimetriä.
Mutta heidän uusi viruksensa Pithovirus sibericum, jota kuvataan tänään julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences, on hämmästyttävä 1, 5 mikrometriä pitkä, 10–100 kertaa suurempi kuin keskikokoinen virus. Mikroskoopin alla se on helposti nähtävissä soikeana, jota reunustaa tummanmusta kirjekuori, jonka päässä on rei'itetty tulppa, suunnilleen bakteerisolun kokoinen.
Yksityiskohtaiset mikroskooppinäkymät viruksesta: A keskittyy rei'itettyyn pistokseen; B esittää poikkileikkausta, nuolen osoittaessa putkimaiseen rakenteeseen keskellä; C esittää pistoketta ylhäältä päin; D näyttää virran vastakkaisesta päästä alhaalta päin. (Kuva: Julia Bartoli ja Chantal Abergel, IGS ja CNRS-AMU) Se ei aiheuta vaaraa ihmisille, koska se tartuttaa yksisoluisia organismeja, nimeltään amebeja - jota tutkijat havaitsivat, kun he elvyttivät mikrobia inertistä virionimuodostaan lämmittämällä sitä ja panemalla sen petrimaljaan elävien amööbien kanssa. Elpymisen jälkeen virus pääsi ampee-soluihin, kaappasi solujen metabolisen koneiston luodakseen useita kopioita itsestään ja jakoi solut avoimiksi tappaen ne ja vapauttaen itsensä tartuttamaan lisää soluja.
Aikaisemmin tunnetut jättiläisvirukset tartuttavat myös amebeeita, todennäköisesti siksi, kuinka helppo on päästä niihin. Amoebae ruokkii fagosytoosin kautta käyttämällä solumembraanejaan hiukkasten ja organismien imeytymiseen; Jotta jättiläinen virus pääsee ameebaan, kaiken sen täytyy tehdä sen antaa itsensä hukkua. Koska useimmat ihmis- ja muut eläinsolut eivät ime hiukkasia tällä tavalla, meitä tartuttavien virusten on yleensä käytettävä monimutkaisempia tulomenetelmiä, jotka kieltävät tällaisen valtavan koon.
Tutkijoiden kannalta uuden löytön merkittävin osa on se, mitä he löysivät eristäessään viruksen DNA: ta ja sekvensoimalla sen geenejä. "Sen genomikoko on paljon pienempi kuin hiukkaskoosta odotettiin, vain 500 geeniä", Claverie sanoo, "missä kahdella muulla jättiläisvirusten perheellä on yli tuhat." Lisäksi uuden viruksen replikaatioprosessi on paljon samankaltainen kuin normaalikokoisen viruksen kuin muiden jättiläisten virusten sijasta, mikä johtaa Claverie'n kuvaamaan sitä olevan "silta" jättiläisvirusten ja perinteisten virusten välillä.
Tähän asti kaksi löydetyn jättiläisviruksen perhettä (megavirukset ja pandoravirukset) olivat hyvin geneettisesti samanlaisia. Tutkijoiden mukaan radikaalisti erilaisen jättiläisviruksen löytäminen satunnaisesti valituista ikirouta-näytteistä osoittaa, että jättiläisvirukset ovat paljon yleisempiä ja monimuotoisempia kuin aiemmin ajateltiin.
On myös tosiasia, että tämä virus selvisi vähintään 30 000 vuotta jäätyneessä maaperässä. Koska virukset eivät osallistu suurimpaan osaan kaikenlaisten elämänmuotojen suorittamiin itsensä ylläpitäviin toimintoihin (ne eivät hyödynnä energiaa esimerkiksi oman aineenvaihdunnan säätelemiseen), näyttää todennäköiseltä, että ne voivat selviytyä inertissä tilassa paljon kauemmin kuin mikään elämän muoto. Jos ainoa raja on aika, jonka heidän DNA: nsa voi säilyä, on mahdollista, että he selviävät useita miljoonia vuosia, ennen kuin maapallon luonnollinen radioaktiivisuus vahingoittaa sitä korjaamattomasti. Claverie ja Abergel ottavat tällä hetkellä näytteitä vanhemmista kerroksista jäätynyttä maaperää etsimään entistä vanhoja viruksia.
Mutta vaikka tämä virus ei aiheuta uhkaa ihmisten terveydelle, sen löytäminen herättää levottomia kysymyksiä. "[Tämä] on hyvä osoitus siitä, että käsitys siitä, että virus voitaisiin" hävittää "planeetalta, on selvästi väärä ja antaa meille väärän turvallisuuden tunteen", Claverie sanoo. Arktisen ja subarktisen alueen lämpimänä "kaivostoiminta ja poraus tarkoittaa ihmisasutuksen tuomista ja kaivamista näiden muinaisten kerrosten läpi ensimmäistä kertaa miljoonien vuosien aikana. Jos elinkykyisiä virioneita on edelleen olemassa, tämä on hyvä resepti katastrofille".
