Учёные всё чаще обращаются к истории Земли, чтобы предсказать возможные последствия климатических изменений. Одним из важнейших источников информации служат массивные ледники, которые архивируют подробные записи прошлых эпох и экосистем, включая вирусы.
Команда микробиологов и палеоклиматологов, изучает древние микроорганизмы, включая вирусы, сохранившиеся в ледяных слоях- "Вместе с коллегами из Огайского государственного университета мы исследуем взаимодействия между вирусами и их окружением в леднике Гулия на Тибетском плато. Связывая геномы древних вирусных сообществ с конкретными климатическими условиями, мы получили новые данные о том, как эти вирусы адаптировались к изменениям климата на протяжении последних 41 000 лет. Используя метагеномы — коллекции геномов, отображающие общий генетический состав всех микроорганизмов в экосистемах, — мы реконструировали вирусные геномы из девяти временных интервалов ледяного керна. Эти интервалы охватывают три основных цикла изменения температуры от холодных к тёплым периодам, предоставляя уникальную возможность для анализа вирусных сообществ"
Исследование вирусных сообществ
"В ходе нашего анализа мы восстановили геномы, эквивалентные 1705 видам вирусов, что более чем в пятьдесят раз увеличивает известное количество древних вирусов, сохранившихся в ледниках. При этом оказалось, что лишь около одной четвёртой найденных вирусных видов имела сходство с вирусами из глобальных баз данных. Предполагается, что многие вирусы, сохранённые в леднике Гулия, могли возникнуть локально, а также указывает на недостаточное количество данных о вирусах в имеющихся сейчас базах" - говорят исследователи.
Одним из ключевых выводов исследования стало то, что состав вирусных сообществ варьировался между холодными и тёплыми климатическими периодами. Наиболее разнообразное сообщество вирусов появилось около 11500 лет назад, совпав с переходом от последнего ледникового периода к Голоцену. Это говорит о том, что климатические условия существенно влияли на состав вирусных сообществ.
Взаимодействия вирусов и их хозяев
В ходе дальнейших исследований было рассмотрено, как вирусы взаимодействуют с их хозяевами. Для этого были использованы компьютерные модели, сравнивающие вирусные геномы с геномами других микроорганизмов в данном окружении. Обнаружено, что вирусы чаще всего инфицируют бактерии, такие как Flavobacterium, которые обитают в ледниковых экосистемах.
Интересным открытием стало и то, что вирусы "крадут" гены у своих хозяев, чтобы манипулировать их метаболизмом. Вирусные геномы содержали 50 вспомогательных метаболических генов, связанных с синтезом и распадом витаминов и углеводов. Эти гены помогали микробным хозяевам выживать в суровых условиях ледников и повышали выживаемость вирусов!
Значение исследований для будущего
Понимание этих древних взаимодействий открывает новые горизонты для исследований в области вирусологии и климатологии. Изучая, как древние вирусы реагировали на изменения климата в прошлом, учёные могут получить важные уроки о том, как вирусы могут адаптироваться к текущим глобальным изменениям климата.
Ледники, сохраняя информацию о микроорганизмах и целых экосистемах, остаётся важным ресурсом для изучения истории климата Земли и жизни, которую он поддерживал, особенно в условиях быстрого сокращения запасов ледяного льда.
Спасибо, что были с нами!
Читайте нас еще и в телеграм-канале