Dypt inne i den sibirske permafrosten, nesten 100 fot under den frosne bakken, satt den sovende i århundrer og århundrer. Over bakken trakk isbreene tilbake, gamle mennesker ankom, og etter hvert utviklet sivilisasjonen seg.
Relatert innhold
- Mikrobiologer fortsetter å finne kjempevirus i smelting av permafrost
- Planter frosset under en isbre i 400 år kan komme tilbake til livet
Nå har den blitt tint og gjenopplivet, takket være et team med franske forskere. Det er et virus, og dens zombielignende oppstandelse viser at mikroberne kan vedvare langt lenger enn forskere tidligere har forestilt seg.
I titusenvis av år forble viruset helt frossent. Mikroben var imidlertid ikke helt død - delvis fordi noe virus, etter biologiens standarder, ikke kan beskrives som levende. Alle virus krever vertsceller for å reprodusere seg, og mellom reproduksjonssyklusene vedvarer de som en inert partikkel kalt en virion, omtrent analogt med en plantes frø.
I 2000 ankom forskerne, ledet av Jean-Michel Claverie og Chantal Abergel fra Middelhavsinstituttet for mikrobiologi, til Anyuysk, en avsidesliggende by i Sibirias Chukotka-region, for å søke etter nye virus i tidligere uutforskede miljøer. Det har tidligere blitt spekulert i (og har siden blitt bevist) at organismer kunne fryses i titusenvis av år og deretter lykkes med gjenopplivning, så forskerne boret dypt ned i et utmark av permanent frossen jord langs bredden av elven Anuy for å søke for noen.
Chukotka-regionen, vist i rødt, der forskerne tok prøver av permafrost. (Bilde via Wikimedia Commons / Marmelad) De håndterte kjernen i frossen jord de ekstraherte med ekstrem forsiktighet, og belegget den ytre overflaten med å gni alkohol for å eliminere forurensning, og deretter ekstraherte en liten jordprøve fra sentrum og lagret den i en steril pose. Ved hjelp av radiokarbon-datering daterte forskerne jordens alder til et sted mellom 34 000 og 37 000 år.
År gikk, og forskerne analyserte etter hvert prøven sammen med andre. Mer enn et tiår senere har de endelig kunngjort at de faktisk har funnet et levedyktig virus i prøven av permafrost - og det er mye mer uvanlig enn de hadde forventet.
"Vi gjettet at virjoner kunne forbli smittsomme i det minste så lenge, " sier Claverie. "Overraskelsen kom mer av at det var et gigantisk virus og av en type som var helt annerledes enn de tidligere [moderne]."
Fram til 2003 trodde man at alle virus var små - helt usynlige under et standard lysmikroskop og en brøkdel av størrelsen på de fleste bakterieceller. Siden har flere gigantiske virus blitt oppdaget, inkludert pandoravirus, oppdaget av Claverie og Abergel i en vannprøve samlet inn langs kysten av Chile, som hadde størrelsesrekorden med en lengde på omtrent en mikrometer, eller en tusendels millimeter.
Men deres nye virus Pithovirus sibericum, beskrevet i en artikkel publisert i dag i Proceedings of National Academy of Sciences, er en forbløffende 1, 5 mikrometer lang, mellom 10 og 100 ganger så stor som den gjennomsnittlige størrelsen. Under et mikroskop er det lett synlig som en oval rimmet av en mørk svart konvolutt med en perforert plugg på enden, omtrent på størrelse med en bakteriecelle.
Detaljerte mikroskopvisninger av viruset: A fokuserer på dets perforerte plugg; B viser et tverrsnitt, med pilen peker mot en rørformet struktur i midten; C viser et toppriss av pluggen; D viser et bunnsnitt av virusets motsatte ende. (Bilde med tillatelse av Julia Bartoli og Chantal Abergel, IGS og CNRS-AMU) Det utgjør ingen fare for mennesker, fordi den utelukkende infiserer encellede organismer kalt amøber - noe forskerne oppdaget da de gjenopplivet mikroben fra sin inerte virionsform ved å varme den opp og legge den i en petriskål med levende amøber. Når den var gjenopplivet, kom viruset inn i amøbecellene, kapret cellene sine metabolske maskiner for å lage mange kopier av seg selv, og delte cellene opp, drepte dem og frigjorde seg til å infisere ytterligere celler.
Tidligere kjente gigantvirus smitter også amøber, sannsynligvis på grunn av hvor lett det er å komme inn i dem. Amøber lever gjennom fagocytose ved å bruke cellemembranene sine til å oppsluke partikler og organismer; for at et gigantisk virus skal komme inn i en amøbe, trenger det bare å la seg bli oppslukt. Fordi de fleste menneskelige og andre dyreceller ikke oppsluker partikler på denne måten, må virus som smitter oss generelt bruke mer komplekse innføringsmetoder, som forbyr en så enorm størrelse.
For forskerne er det viktigste aspektet av den nye oppdagelsen hva de fant da de isolerte virusets DNA og sekvenserte genene. "Dens genomstørrelse er mye mindre enn forventet fra partikkelstørrelsen, bare 500 gener, " sier Claverie, "der de to andre familiene med gigantiske virus har mer enn tusen." I tillegg er det nye virusets replikeringsprosess mye mer lik den for standardstørrelse i stedet for de andre gigantiske virusene, noe som får Claverie til å beskrive det som noe av en "bro" mellom de gigantiske virusene og de tradisjonelle.
Inntil nå oppdaget de to familiene av gigantvirus (megavirus og pandoravirus) veldig genetisk. Oppdagelsen av et radikalt forskjellig kjempevirus i en tilfeldig valgt prøve av permafrost, sier forskerne, indikerer at kjempevirus er mye vanligere og mer mangfoldig enn man tidligere trodde.
Det er også det faktum at dette viruset overlevde i minst 30 000 år i frossen jord. Fordi virus ikke deltar i de fleste av de selvopprettholdende aktivitetene som utføres av alle former for liv (de utnytter ikke energi til å regulere sin egen metabolisme, for eksempel), virker det sannsynlig at de kan overleve i en inert tilstand langt lenger enn noen livsform. Hvis den eneste grensen er hvor lang tid deres DNA kan vedvare, er det mulig de kan overleve flere millioner år før det er uopprettelig skadet av naturlig radioaktivitet fra jorden. Claverie og Abergel tar for tiden prøvetaking på eldre lag med frossen jord for å søke etter enda eldgamle virus.
Men selv om nettopp dette viruset ikke utgjør noen menneskelig helsetrussel, reiser oppdagelsen urovekkende spørsmål. "[Dette] er en god demonstrasjon av at forestillingen om at et virus kan bli" utryddet "fra planeten er helt feil, og gi oss en falsk følelse av sikkerhet, " sier Claverie. Som det arktisk og subarktisk er varmt, betyr "gruvedrift og boring å bringe menneskelige bosetninger og grave gjennom disse eldgamle lagene for første gang på millioner av år. Hvis levedyktige virioner fremdeles er der, er dette en god oppskrift på katastrofe."
