science >> Wetenschap >  >> Biologie

Komen uitgestorven virussen terug dankzij klimaatverandering?

Wetenschappers hebben een virus uit de steentijd ontdekt en tot leven gewekt dat 30 jaar in de Siberische permafrost was ingevroren. 000 jaar. Foton-Foto's/Thinkstock

Terwijl velen blijven discussiëren over het bestaan ​​en de oorzaken van de opwarming van de aarde, wetenschappers over de hele wereld -- die het bijna eens zijn over zowel het bestaan ​​als de oorzaken van klimaatverandering -- blijven de mogelijke gevolgen van opwarming ontdekken. Massale uitsterving van planten- en diersoorten, stijgende zeespiegel en een toename van het aantal en de ernst van stormen maken allemaal de snede. Nu kunnen we nog een mogelijk gevolg van een warmere planeet toevoegen, en het is een beangstigende:de wederopstanding van virussen waarvan lang werd gedacht dat ze uitgestorven waren.

In wat lijkt op het scenario voor een rampenfilm van het type 'Jurassic Park', een virus bevroren voor 30, 000 jaar in de Siberische permafrost is ontdekt, herrezen en gebruikt om amoeben in een laboratorium te infecteren. Hoe dramatisch dat ook klinkt, geen paniek - nog niet. Wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor de ontdekking benadrukken dat dit nieuwe virus niet op mensen kan worden overgedragen - en tot nu toe is er geen bewijs dat de permafrost iets verbergt dat mensen of grotere dieren zou kunnen schaden. Maar kijk eens naar de sleutelzin in die laatste zin:"op dit punt". Dat is waar de discussie over klimaatverandering binnenkomt [bron:Ghose].

Volgens het rapport van wetenschappers van het Nationaal Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek aan de Universiteit van Aix-Marseille in Frankrijk, het virus dat in de permafrost is ontdekt, is een type "gigantisch" DNA-virus -- een type virus dat, in tegenstelling tot een gewoon virus, is zichtbaar onder een microscoop. Pithovirus sibericum , zoals dit nieuwe virus heet, is het derde gigantische virus dat wordt ontdekt. Het is ook de grootste en oudste - voor zover we weten [bron:Legendre].

Het eerste gigantische DNA-virus dat gevonden is, de Acanthamoeba polyphaga mimivirus (APMV), werd ontdekt in de vroege jaren 1990, maar niet beschreven tot de vroege jaren 2000. Vanaf dat moment, wetenschappers hebben andere virussen ontdekt die lijken op de APMV, aanvankelijk leidende onderzoekers om te geloven dat alle gigantische virussen deel zouden uitmaken van deze familie [bron:Von Etten].

Toen enkele jaren later, Pandoravirus salinas , een heel ander virus dat geen verband houdt met de APMV-familie, was ontdekt. Terwijl Pandoravirus vertoont andere kenmerken dan het mimivirus, ze kunnen allebei amoeben infecteren. De ontdekking van Pandoravirus deed wetenschappers beseffen dat gigantische virussen veel diverser zijn dan oorspronkelijk werd gedacht [bron:Smith].

Dat brengt ons terug bij de laatste ontdekking: Pithovirus sibericum, het eerste virus in weer een nieuwe familie. Dit derde gigantische DNA-virus dat ontdekt moet worden, laat wetenschappers speculeren dat ze net de oppervlakte hebben bekrast van wat mogelijk een hele reeks gigantische virussen is die zich in het volle zicht over de hele wereld verbergen. Bijvoorbeeld, terwijl AMPV werd ontdekt in een waterkoeltoren in Engeland en Pandoravirus werd voor het eerst ontdekt voor de kusten van Chili en Australië, Pithovirus werd gevonden in de Siberische permafrost [bronnen:Von Etten; Smit; legende].

De permafrost is misschien een betere plek om naar meer virussen te zoeken dan in de open lucht. De noordoostelijke Siberische permafrost is een van de beste geografische regio's om te zoeken naar overlevende oude micro-organismen dankzij de neutrale pH, onder andere kwaliteiten. Pithovirus werd in 2000 verzameld uit permafrost in Chukotka, Rusland, een plek in het uiterste noordoosten van het land, niet ver van het westen van Alaska. Het virus werd verzameld uit een horizontaal monster genomen van een steile oever 23 meter boven de Anui-rivier en radiokoolstof gedateerd op 30, 000 jaar geleden. De laag was in al die tijd nooit ontdooid [bron:Ghose].

In het labortorium, de permafrost werd toegevoegd aan amoeben - eencellige organismen die gedijen in vochtige omgevingen of als parasieten - om te zien of het infectieuze agentia bevatte. Dit is een veel veiligere manier om de eigenschappen van permafrost te onderzoeken dan het bloot te stellen aan mensen. zoals wetenschappers bevestigden toen de amoeben begonnen te sterven. De wetenschappers ontdekten een virus dat zich vermenigvuldigde in de amoeben; na de virale infectie, de amoeben explodeerden al snel en stierven.

De onderzoekers waren er snel bij om het publiek gerust te stellen dat dit gigantische virus, ondanks dat het klinkt als de voorbode van onheil in een sci-fi-film, kon geen mens of dier besmetten. Echter, ze hebben enige bezorgdheid geuit over de ontdekking.

Hoewel Pithovirus is de eerste van een nieuwe familie, de genoomstructuur en replicatiecyclus zijn vergelijkbaar met andere grote (maar niet technisch "gigantische") DNA-virussen, waarvan vele menselijke of dierlijke pathogenen zijn - wat betekent dat ze ziekte kunnen veroorzaken bij mensen of dieren. Pithovirus zou slechts het topje van de ijsberg kunnen zijn, bij wijze van spreken, van virussen verborgen in permafrost. Dus, terwijl Pithovirus maakt wetenschappers in het bijzonder geen zorgen, zijn onvervulde neven, tantes en ooms die in het ijs slapen, zijn misschien niet zo goedaardig [bron:Sirucek].

Laten we dit allemaal terugkoppelen naar klimaatverandering. Het wereldwijde klimaat blijft opwarmen:van februari 2014 tot februari 2015 negen van de 12 maanden waren ofwel de warmste of de op één na warmste ooit [bron:NOAA]. De permafrost zal blijven smelten, geheimen onthullen -- goed, slecht en daartussenin -- die al duizenden jaren verborgen zijn.

Dit is een potentieel probleem, met name in het Russische Noordpoolgebied, waar de klimaatverandering meer uitgesproken is dan in andere delen van de wereld. De gemiddelde temperatuur over de hele wereld is de afgelopen honderd jaar met 1,3 graden Fahrenheit (met 0,7 graden Celsius) gestegen, terwijl de gemiddelde temperatuur van de oppervlaktelaag van permafrost met 5 graden Fahrenheit (3 graden Celsius) is gestegen en met 7 procent in diepte is afgenomen [bron:NOAA]. Voeg daarbij het feit dat rijke minerale hulpbronnen en oliereserves in het arctische gebied in toenemende mate worden ontgonnen en geboord, die ook het smelten van permafrost veroorzaakt, en je kunt beginnen te begrijpen waarom het dringend wordt om te kijken naar de mogelijkheid dat infectieuze virale pathogenen sluimeren in oude permafrostlagen.

Samen met olieboormachines, onderzoekers blijven de permafrost ontginnen, erop wijzend dat het isoleren en herleven van oude amoebe-infecterende virussen uit de bevroren toendra een goedkope en veilige manier is om de dreiging van deze en andere nog niet ontdekte gigantische DNA-virussen te beoordelen.

Terwijl het idee om een ​​30 te brengen, 000 jaar oud virus weer tot leven en het vernietigen van een arme amoebe is best cool, tenminste in de sci-fi wereld, vormt het een bedreiging? Buiten de filmwereld, wat zijn de kansen dat een Neanderthaler-dodende bug waar moderne mensen geen natuurlijke immuniteit voor hebben en weinig vermogen om te bestrijden, zal opduiken om de mensheid te verwoesten?

We zullen, zoals sommigen hebben gezegd, de kans is van nul naar niet-nul gegaan. Vertaald:het is niet erg waarschijnlijk. Echter, pas in 2005, het leek niet waarschijnlijk dat Pithovirus -- of iets dergelijks -- zou kunnen bestaan ​​in de moderne wereld. Als er niets tussenkomt, de ontdekking en wedergeboorte van deze "uitgestorven" virussen laten zien dat ze dat allesbehalve zijn. Gezien de weliswaar kleine kans op een heropleving van ijstijdvirussen, of zelfs nieuwere waarvan werd gedacht dat ze waren uitgeroeid, zoals pokken, onderzoekers raden niettemin aan om waakzaam te zijn en een voorraad vaccin bij de hand te houden, voor het geval [bron:Sirucek].

In de tussentijd, vanaf 2015, het werk in de permafrost gaat door -- niet, zoals onderzoekers zeggen, omdat ze virussen willen doen herleven die een bedreiging kunnen vormen voor mens of dier, maar omdat ze de mogelijke gevaren willen inschatten. (Of misschien werken ze aan een cool sci-fi-scenario en willen ze nog niet dat iemand het weet).

Veel meer informatie

Notitie van de Auteur:Komen uitgestorven virussen terug dankzij klimaatverandering?

Ik ben net hersteld van een alledaagse, Garden Variety-virus de laatste paar weken en ik kan me niet voorstellen wat een macht een oud virus van 30, 000 jaar geleden zou kunnen inpakken. Het is genoeg om je in een plastic bubbel te laten belanden - of in ieder geval het idee van klimaatverandering een beetje serieuzer te nemen.

gerelateerde artikelen

  • Hoe bacteriën werken
  • Hoe virussen werken
  • Hoe uw immuunsysteem werkt
  • Hoe lang kan een kiem in een kamer leven?
  • Hoe cellen werken

Meer geweldige links

  • Nationaal klimaatdatacentrum
  • Proceedings van de National Academy of Sciences

bronnen

  • Ghose, Tia. "Reusachtig virus herrezen uit Permafrost na 30, 000 jaar." WordsSideKick.com. 3 maart 2014. (29 maart, 2015) http://www.livescience.com/43800-giant-virus-found-permafrost.html
  • Liever, Lucy. "Giant Virus komt weer tot leven na 30 jaar bevroren te hebben gelegen 000 jaar." The Telegraph. 4 maart 2014. (29 maart, 2015) http://www.telegraph.co.uk/news/science/science-news/10675267/Giant-virus-comes-back-to-life-after-lying-frozen-for-30000-years.html
  • legende, Matthieu et al. "Dertigduizend jaar oude verre verwant van gigantische icosaëdrische DNA-virussen met een Pandoravirus-morfologie." Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika. 111, 11. 4274-4279. 3 maart, 2014. (29 maart, 2015) http://www.pnas.org/content/111/11/4274.full
  • National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Nationaal klimaatdatacentrum. "Globale analyse - februari 2015." februari 2015. (4 april, 2015) https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/2015/2
  • Sirucek, Stefanus. "Oud 'reuzenvirus' nieuw leven ingeblazen uit Siberische permafrost" National Geographic. 3 maart, 2014. (29 maart, 2015) http://news.nationalgeographic.com/news/2014/03/140303-giant-virus-permafrost-siberia-pithovirus-pandoravirus-science/
  • Smit, Brett. "Het grootste virus ter wereld ontdekt door Franse onderzoekers." RodeBaan. 19 juli 2013. (28 april, 2015) http://www.redorbit.com/news/science/1112902168/largest-virus-ever-discovered-071913/
  • von Etten, James L. "Reuzenvirussen." Amerikaanse wetenschapper. juli-aug. 2011 (28 april 2015) http://www.americanscientist.org/issues/pub/2011/4/giant-viruses/1