De meeste – die overleefden, niet ondanks maar juist dankzij het ijs – blijken anders dan alle virussen die tot nu toe zijn gecatalogiseerd.
Wetenschappers die duizenden jaren oud gletsjerijs bestuderen zijn tot een verrassende ontdekking gekomen. In twee ijsmonsters geboord in het Tibetaanse plateau in China, vonden ze tot voor kort onbekende virussen. Volgens de onderzoekers zouden de bevindingen ons onder andere kunnen helpen begrijpen hoe virussen zich door de eeuwen heen hebben ontwikkeld.
Guliya-ijskap
De onderzoekers analyseerden ijskernen die in 2015 werden geboord in de Guliya-ijskap, gelegen in het westen van China. De kernen werden op grote hoogte verzameld, op de top van de Guliya, die zo’n 6.700 meter boven de zeespiegel ligt. De ijskernen bevatten ijslagen die zich jaar na jaar hebben opgehoopt. In deze ijslagen is eigenlijk alles opgeslagen wat zich op het moment dat het bevroor, in de atmosfeer bevond. “Deze gletsjers werden geleidelijk gevormd,” legt onderzoeker Zhi-Ping Zhong uit. “Samen met stof en gassen werden er ook heel veel virussen in dat ijs afgezet.”
Virussen
Met behulp van een combinatie van traditionele en nieuwe technieken om ijskernen te dateren, hebben onderzoekers vastgesteld dat het bestudeerde ijs bijna 15.000 jaar oud is. Vervolgens wierpen ze een blik in de ijskernen. En in het gletsjerijs troffen ze wat bijzonders aan. Zo ontdekte ze maar liefst 33 virussen, waarvan 28 onbekende exemplaren. De meeste van deze virussen blijken opvallend genoeg niet ondanks het ijs, maar juist dankzij het ijs te hebben overleefd. Bovendien blijken ze anders dan alle virussen die tot nu toe zijn gecatalogiseerd.
“Dit zijn virussen die gedijen in extreme omgevingen,” zegt onderzoeker Matthew Sullivan. “Ze hebben een genetische handtekening die hen helpen cellen te infecteren in koude omgevingen. Het zijn echt surrealistische genetische handtekeningen voor hoe een virus in extreme omstandigheden kan overleven.”
Databases
Virussen delen geen gemeenschappelijk, universeel gen. Dus het benoemen van een nieuw virus – en proberen te achterhalen waar het past in het landschap van virussen – omvat meerdere stappen. Om ongeïdentificeerde virussen te vergelijken met bekende virussen, vertrouwen wetenschappers op genensets. Genensets van bekende virussen worden gecatalogiseerd in wetenschappelijke databases. Vier van de virussen aangetroffen in de ijskernen waren al eerder beschreven en zijn afkomstig uit virusfamilies die normaal gesproken bacteriën infecteren. Verdere analyse onthult dat de virussen waarschijnlijk afkomstig zijn uit de bodem of van planten en niet van dieren of mensen.
Maan en Mars
De bevindingen uit de studie hebben mogelijk ook gevolgen voor het zoeken naar leven in andere extreme omgevingen. In de studie ontwikkelden de onderzoekers namelijk een nieuwe methode om microben en virussen in ijs te analyseren. “Deze methode zou ons kunnen helpen bij het zoeken naar genetische sequenties in andere extreme omgevingen,” oppert Sullivan. “Denk bijvoorbeeld aan de maan en Mars. Maar ook dichter bij huis, zoals in de Atacama-woestijn op aarde.”
De studie naar virussen in gletsjers is relatief nieuw. Tot op heden hebben slechts twee andere studies virussen in oud gletsjerijs aangetroffen. Het is echter een wetenschapsgebied dat belangrijker wordt naarmate met klimaat verandert, zo betoogt onderzoeker Lonnie Thompson. “We weten heel weinig over virussen en microben in extreme omgevingen,” zegt hij. “Het documenteren en begrijpen ervan is echter enorm belangrijk. Hoe reageren bacteriën en virussen bijvoorbeeld op klimaatverandering? En wat gebeurt er als we van een ijstijd naar een warme periode gaan, zoals nu?” De onderzoekers hopen deze vragen in toekomstige studies te kunnen beantwoorden.
