Virus di 15.000 anni scoperti in Tibet

Gli scienziati che studiano Glacier Ice hanno trovato virus risalenti a quasi 15.000 anni fa in due campioni di ghiaccio prelevati dall'altopiano tibetano in Cina.

La maggior parte di questi virus, che sono sopravvissuti perché erano rimasti congelati, si diversificano dai virus che sono stati catalogati fino ad oggi.

I risultati, pubblicati nella rivista Microbiome, (1) potrebbero aiutare gli scienziati a capire come i virus si sono evoluti per secoli. Per questo studio, gli scienziati hanno anche creato un nuovo metodo ultra-pulito per analizzare microbi e virus in ghiaccio senza contaminarlo.

«Questi ghiacciai sono stati formati gradualmente, e insieme a polvere e gas, molti, molti virus furono anche depositati in quel ghiaccio», ha detto il dottor Zhi-Ping Zhong, (2) principale autore dello studio e ricercatore presso il Byrd Polar e il Climate Research Center di State University che si concentra anche sulla microbiologia. «I ghiacciai della Cina occidentale non sono ben studiati e il nostro obiettivo è usare queste informazioni per riflettere gli ambienti passati. E i virus fanno parte di quegli ambienti».

I ricercatori hanno analizzato gli ice cores di ghiaccio presi nel 2015 dal tappo di ghiaccio di Guliya nella Cina occidentale. I nuclei sono raccolti ad alte altitudini - la cima di Guliya, dove è nato questo ghiaccio, si trova ad una altezza di circa 6.700 metri sul livello del mare. Gli ice corescontengono strati di ghiaccio che accumulano anno dopo anno, intrappolando tutto ciò che era nell'atmosfera intorno a loro nel momento in cui ogni strato si bloccava. Quegli strati creano una linea temporale di sorta, che gli scienziati hanno usato per capire di più sui cambiamenti climatici, sui microbi, dei virus e dei gas nel corso della storia.

Utilizzando una combinazione di tecniche tradizionali, i ricercatori hanno determinato che il ghiaccio aveva circa 15.000 anni.

Quando hanno analizzato il ghiaccio, hanno trovato codici genetici per 33 virus. Quattro di tali virus sono già stati identificati dalla comunità scientifica. Ma almeno 28 di loro sono sconosciuti. Circa la metà di loro sembrava essere sopravvissuta nel momento in cui fossero congelati non dispetto del ghiaccio, ma a causa di esso.

«Questi sono virus che avrebbero prosperato in ambienti estremi», ha detto il dottor Matthew B. Sullivan, (3) coautore dello studio, professore di microbiologia presso lo stato dell'Ohio e direttore del centro della scienza del microbioma dello Stato dell'Ohio. «Questi virus hanno firme di geni che li aiutano a infettare le cellule in ambienti freddi - solo firme genetiche surreali per il modo in cui un virus è in grado di sopravvivere in condizioni estreme. Queste non sono le firme facili da estrarre, e il metodo che Zhi-Ping ha sviluppato per decontaminare i nuclei e studiare i microbi e i virus in ghiaccio potrebbe aiutarci a cercare queste sequenze genetiche in altri ambienti gelidi estremi - Marte, ad esempio, la luna o più vicino a casa nel deserto della Terra Atacama».

I virus non condividono un gene comune, universale, quindi nominando un nuovo virus - e tentando di capire dove si inserisce nel paesaggio dei virus noti - coinvolge più passaggi. Per confrontare virus non identificati con virus noti, gli scienziati confrontano set di geni, che sono catalogati in database scientifici.

I confronti del database hanno mostrato che quattro dei virus nei core di Guliya Ice Cap erano stati precedentemente identificati e provenivano da famiglie di virus che informano in genere i batteri. I ricercatori hanno scoperto che i virus sono in concentrazioni molto inferiori a quelli che sono stati trovati per esistere negli oceani o nel suolo.

L'analisi dei ricercatori ha dimostrato che i virus sono probabilmente originati da terreni o piante, non con animali o umani, basandosi sia sull'ambiente che sui database di virus noti.

Il dottor Lonnie Thompson, (4) autore senior dello studio, illustre professore universitario delle scienze della Terra nello stato dell'Ohio e scienziato di ricerca senior presso il Byrd Center, ha asserito: «Lo studio dei virus nei ghiacciai è relativamente nuovo: solo due studi precedenti hanno identificato virus nell'antico ghiaccio. Ma è un'area di scienza che sta diventando più importante come i cambiamenti climatici. Sappiamo molto poco dei virus e dei microbi in questi ambienti estremi e ciò che è in realtà. La documentazione e la comprensione di questo è estremamente importante: in che modo i batteri e i virus rispondono ai cambiamenti climatici? Cosa succede quando andiamo da un'era glaciale a un periodo caldo come se fossimo ora?».

Questo studio è stato uno sforzo interdisciplinare tra il Byrd Center dello Stato dell'Ohio e il suo centro per la scienza microbioma. I core di Guliya Ice 2015 sono stati raccolti e analizzati come parte di un programma collaborativo tra il Byrd Polar And Climate Research Center e l'Istituto della ricerca tibetana dell'altopiano dell'Accademia delle Scienze Cinese, finanziata dalla National Science Foundation degli Stati Uniti e dall'Accademia delle Scienze della Scienze degli Stati Uniti. I finanziamenti provenivano anche dalla Fondazione Gordon e Betty Moore e dal Dipartimento dell'Energia U.S..

Riferimenti:

(1) Glacier ice archives nearly 15,000-year-old microbes and phages

(2) Zhi-Ping Zhong

(3) Matthew B. Sullivan

(4) Lonnie Thompson

Descrizione foto: Yao Tandong, a sinistra, e Lonnie Thompson, a destra, stanno analizzando un nucleo di ghiaccio perforato dal tappo di ghiaccio di Guliya nell'altopiano tibetano nel 2015. Secondo il nuovo studio, il ghiaccio teneva virus risalenti a circa 15.000 anni fa. - Credit: image courtesy Lonnie Thompson, The Ohio State University.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: 15,000-year-old viruses discovered in Tibetan glacier ice