Невідомі науці бактеріофаги відкрили в зразках криги віком 14 000 років

Американські науковці виявили у зразках льодовика віком понад 14 тисяч років раніше невідомі науці віруси бактерій. Значна частина із них пристосувалися до інфікування клітин у холодних умовах і, ймовірно, були патогенами бактерій, численних у верхніх шарах криги. Дослідження допоможе краще зрозуміти мінливість та еволюцію вірусів та їхніх хазяїв, йдеться у статті журналу Microbiome.

Чому це важливо?

Багаторічна крига є джерелом цінної інформації про кліматичну історію Землі в минулому та про майбутні кліматичні зміни. Зокрема, вона допомагає дізнатися більше про те, яким було життя в минулі періоди. Сюди можна віднести численні рештки великих тварин, наприклад, мамонтів, що їх зберегло крижане середовище. Але лід добре зберігає і набагато менших, мікроскопічних істот, часом навіть живими. Так, минулого місяця науковці описали коловертку, яку знайшли в сибірській вічній мерзлоті, віком 24 тисячі років. Вона виявилася живою та після розмороження успішно розмножилася. Інші дослідники повертали до життя ще старіших створінь — нематод, чий вік оцінюють майже в 40 тисяч років. А в льодовиках науковці знаходили значну кількість змерзлих бактеріальних угруповань. Деяким із тих, що їх вдалося розмножити, на момент знаходження було більш ніж 750 тисяч років. Усі ці відкриття дають змогу прослідкувати за розвитком екосистем. Однак відносно нечисленними є згадки науковців про виявлення в льодовиках вірусів, які також є важливою складовою екосистем, а значить пазлом до побудови більш цілісної картини природи минулого. Проте у новій роботі вчені Університету штату Огайо поповнили наші знання кількома десятками льодовикових вірусів.

Що вивчали і як це робили?

Вчені проводили дослідження льодовика Тибетського нагір'я в західній частині Китаю. Для цього вони проаналізували зразки криги, відібрані у 1992 та 2015 роках на висоті 6,7 кілометра над рівнем моря. Зразки містили шари криги, які відкладалися рік за роком, тому можна було легко визначити вік їхнього вмісту.

Для мінімізації ризику того, що сучасні мікроби, які забруднили лід, сприймуться за древніх, зразки льоду довелося попередньо обробити. Вчені спочатку зішкребли зовнішній шар стерильною пилкою, потім промили поверхню криги 95-відсотковим етанолом до видалення додаткових п'яти міліметрів, а відтак ще п'ять міліметрів змили стерильною водою. Цей процес зробив серцевину криги з льодовика максимально чистою від можливих сучасних забруднень.

Що знайшли у кризі?

Зразки з льодовика, віком від 355 до 14 400 років зберігали 33 різні віруси, із яких щонайменше 28 належать до поки що невідомих науці родів. Майже половина із них були добре пристосованими до інфікування клітин у холодних середовищах. Це наводить вчених на думку, що ці віруси могли бути паразитами бактерій, які численні в крижаних середовищах.

Найпоширеніші віруси виявилися патогенами метилобактерій (Methylobacterium), які відіграють важливу роль у метановому циклі в кризі. Вони мали багато спільних ознак із вірусами метилобактерій у рослинних та ґрунтових середовищах. Наступні дослідження, сподіваються автори, допоможуть краще зрозуміти вплив природних та антропогенних чинників на мікробну еволюцію.