Dybt inde i den sibirske permafrost, næsten 100 fod under den frosne jord, sad den sovende i århundreder og århundreder. Over jorden trak glacierne sig tilbage, gamle mennesker ankom, og til sidst udviklede civilisationen sig.
Relateret indhold
- Mikrobiologer finder fortsat kæmpe vira ved smeltning af permafrost
- Planter, der er frosset under en gletsjer i 400 år, kan komme tilbage til livet
Nu er den blevet optøet og genoplivet takket være et team af franske forskere. Det er en virus, og dens zombie-lignende opstand viser at mikroberne kan vedvare i meget længere tid, end forskere tidligere har forestillet sig.
I titusinder af år forblev virussen helt frosset. Mikroben var imidlertid ikke helt død - delvis fordi enhver virus ifølge biologiens standarder ikke virkelig kan beskrives som levende. Alle vira kræver værtsceller for at reproducere, og mellem reproduktionscyklusserne vedvarer de som en inert partikel, der kaldes en virion, nogenlunde analogt med en plantes frø.
I 2000 ankom forskerne, ledet af Jean-Michel Claverie og Chantal Abergel fra Middelhavsinstituttet for mikrobiologi, til Anyuysk, en fjerntliggende by i Siberiens Chukotka-region, for at søge efter nye vira i tidligere uudforskede miljøer. Det var tidligere blevet spekuleret (og er siden blevet bevist), at organismer kunne fryses i titusinder af år og derefter med succes genoplivet, så forskerne borede dybt ned i et udkrop af permanent frosset jord langs bredden af floden Anuy for at søge for nogle.
Chukotka-regionen, vist i rødt, hvor forskerne prøvede prøver af permafrost. (Billede via Wikimedia Commons / Marmelad) De håndterede kernen i frosset jord, de ekstraherede med ekstrem omhu, overtrækede dens ydre overflade med spritalkohol for at eliminere forurening, og derefter ekstraherede en lille jordprøve fra dens centrum og opbevarede den i en steril pose. Ved hjælp af radiocarbon-datering daterede forskerne jordens alder til et sted mellem 34.000 og 37.000 år.
År gik, og forskerne analyserede til sidst prøven sammen med andre. Mere end et årti senere har de endelig annonceret, at de faktisk har fundet en levedygtig virus i prøven af permafrost - og det er meget mere usædvanligt, end de havde forventet.
”Vi gætte på, at virioner kunne forblive smitsom i det mindste så længe, ” siger Claverie. "Overraskelsen kom mere fra det faktum, at det var en gigantisk virus og af en type, der var helt anderledes end de tidligere [moderne]."
Indtil 2003 troede man, at alle vira var små - helt usynlige under et standardlysmikroskop og en brøkdel af størrelsen på de fleste bakterieceller. Siden er flere gigantiske vira blevet opdaget, herunder pandoravira, der blev opdaget af Claverie og Abergel i en vandprøve indsamlet ud for Chileas kyst, som havde størrelsesrekorden med en længde på cirka en mikrometer eller en tusindedel af en millimeter.
Men deres nye virus Pithovirus sibericum, beskrevet i et papir, der blev offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences, er en forbløffende 1, 5 mikrometer lang, mellem 10 og 100 gange så stor som den gennemsnitlige størrelse virus. Under et mikroskop er det let synligt som en oval rimmet af en mørk sort kuvert med et perforeret stik i slutningen, omtrent på størrelse med en bakteriecelle.
Detaljerede mikroskopvisninger af virussen: A fokuserer på dets perforerede stik; B viser et tværsnit, hvor pilen peger mod en rørformet struktur i midten; C viser et topbillede af stikket; D viser et nederste billede af virussen 'modsat ende. (Billedet er tilladt af Julia Bartoli og Chantal Abergel, IGS og CNRS-AMU) Det udgør ingen fare for mennesker, fordi det udelukkende inficerer encellede organismer kaldet amøber - noget, som forskerne opdagede, da de genoplivede mikroben fra sin inerte virionsform ved at varme den op og sætte den i en petriskål med levende amøber. Da den var genoplivet, gik virussen ind i amøbe-cellerne, kaprede cellernes metabolske maskiner for at skabe mange kopier af sig selv og delte cellerne åbne, dræbte dem og frigav sig selv til at inficere yderligere celler.
Tidligere kendte gigantiske vira inficerer også amøber, sandsynligvis på grund af hvor let det er at komme ind i dem. Amøber fodrer gennem fagocytose ved hjælp af deres cellulære membraner til at opsuge partikler og organismer; for en gigantisk virus at komme ind i en amøbe, alt hvad den skal gøre for at lade sig blive indhyllet. Fordi de fleste humane og andre dyreceller ikke opsplinter partikler på denne måde, skal vira, der inficerer os, generelt bruge mere komplekse indgangsmetoder, som forbyder en så enorm størrelse.
For forskerne er det mest betydningsfulde aspekt af den nye opdagelse, hvad de fandt, da de isolerede virusets DNA og sekventerede dets gener. "Dens genomstørrelse er meget mindre end forventet af partikelstørrelsen, kun 500 gener, " siger Claverie, "hvor de to andre familier af gigantiske vira har mere end tusind." Derudover er den nye viruss replikeringsproces meget mere ligner den af virus i standardstørrelse snarere end de andre gigantiske vira, hvilket får Claverie til at beskrive det som noget af en "bro" mellem de gigantiske vira og de traditionelle.
Indtil nu opdagede de to familier af gigantvirus (megavira og pandoravira) meget genetisk. Opdagelsen af en radikalt forskellig gigantvirus i en tilfældigt valgt prøve af permafrost antyder forskerne, at gigantevirus er meget mere almindelig og mere forskelligartet end man tidligere havde troet.
Der er også den kendsgerning, at denne virus overlevede i mindst 30.000 år i frossen jord. Fordi vira ikke deltager i de fleste af de selvbærende aktiviteter, der udføres af alle former for liv (de udnytter ikke energi til at regulere deres egen stofskifte, for eksempel), ser det ud til, at de kan overleve i en inert tilstand langt længere end nogen livsform. Hvis den eneste grænse er den tid, deres DNA kan vedvare, er det muligt, at de kan overleve flere millioner år, før det er uopretteligt beskadiget af naturlig radioaktivitet fra Jorden. Claverie og Abergel prøver i øjeblikket ældre lag med frossen jord for at søge efter endnu mere gamle vira.
Men selvom denne bestemte virus ikke udgør nogen fare for menneskers sundhed, rejser dens opdagelse foruroligende spørgsmål. "[Dette] er en god demonstration af, at forestillingen om, at en virus kan 'udryddes' fra planeten, er almindelig forkert, og give os en falsk følelse af sikkerhed, " siger Claverie. Da det arktiske og subarktiske er varmt, betyder "minedrift og boring at bringe menneskelige bosættelser og grave gennem disse gamle lag for første gang i millioner af år. Hvis levedygtige virioner stadig er der, er dette en god opskrift på katastrofe."
