Atrapados en un glaciar, los virus se adaptaron para sobrevivir al clima extremo
Por Tatyana Woodall para OSU News
Columbus OH (SPX) 27 de agosto de 2024
Los virus antiguos preservados en el hielo glacial contienen información valiosa sobre los cambios en el clima de la Tierra, sugiere un nuevo estudio.
Durante décadas, el glaciar Guliya, situado a más de 6.000 metros de altitud en el extremo noroeste de la meseta tibetana, ha sido uno de los archivos más ricos de los que disponen los científicos para investigar los cambios paleoclimáticos a gran escala. Ahora, al analizar muestras de núcleos de hielo recuperados del glaciar, los microbiólogos han reconstruido fragmentos de ADN viral que quedaron en su interior e identificado casi 1.700 especies virales, de las cuales aproximadamente tres cuartas partes son descubiertas recientemente.
Perforar hielo prehistórico no tiene implicaciones para la salud de los humanos modernos, porque estos virus que estuvieron latentes durante mucho tiempo probablemente infectaron a otros microbios dominantes en lugar de animales o humanos, pero los investigadores descubrieron que sus adaptaciones influyeron significativamente en la capacidad de sus huéspedes para sobrevivir en condiciones extremas durante las variaciones en los ciclos climáticos de la Tierra.
“Antes de este trabajo, no se había investigado en gran medida cómo se relacionaban los virus con los cambios a gran escala en el clima de la Tierra”, dijo ZhiPing Zhong, autor principal del estudio e investigador asociado en el Centro Byrd de Investigación Polar y Climática de la Universidad Estatal de Ohio. “El hielo glacial es muy valioso y, a menudo, no tenemos las grandes cantidades de material necesarias para la investigación de virus y microbios”.
A medida que el calentamiento sin precedentes continúa acelerando el derretimiento de los glaciares, la carrera por recolectar estos núcleos de hielo antes de que desaparezcan para siempre solo ha servido para aumentar su valor científico. Por ejemplo, las capas de hielo que los investigadores examinaron en este artículo proporcionaron instantáneas prístinas de cómo se comportaron los virus durante tres períodos de frío a calor a lo largo de los últimos 41.000 años.
El estudio fue publicado en Nature Geoscience.
De los diversos tipos de nuevos virus reportados, la comunidad viral más distintiva que el equipo observó data de hace unos 11.500 años, una época durante la cual ocurrió una importante transición climática de la fría Última Etapa Glacial al cálido Holoceno.
Esto sugiere que los microorganismos estaban reaccionando a los cambios climáticos a medida que las temperaturas globales pasaban de frías a cálidas, pero todavía es demasiado pronto para afirmarlo con certeza, dijo Zhong. “Esto al menos indica la posible conexión entre los virus y el cambio climático”, dijo.
Utilizando tecnologías avanzadas de secuenciación para observar más de cerca sus firmas genéticas, los resultados del equipo también mostraron que, aunque la mayoría de los virus encontrados en el glaciar eran exclusivos de Guliya, aproximadamente una cuarta parte coincidía con organismos conocidos de otras áreas del mundo. “Eso significa que algunos de ellos fueron transportados potencialmente desde áreas como Oriente Medio o incluso el Ártico”, dijo Zhong.
Los investigadores afirman que tomarse el tiempo para comprender mejor cómo evolucionaron los virus durante épocas climáticas intensas ofrece información vital para predecir cómo es probable que los virus modernos reaccionen y se involucren con el calentamiento futuro de los ecosistemas. Además, debido a que los organismos encontrados en núcleos de hielo amplían la diversidad de información que los investigadores pueden aprender sobre esos períodos, el hallazgo y la secuenciación de nuevas franjas de ADN viral antiguo podría conducir a una explosión de nuevos misterios y nuevas conclusiones.
“Para mí, esta ciencia es una nueva herramienta que puede responder preguntas básicas sobre el clima que de otra manera no habríamos podido responder”, dijo Lonnie Thompson, coautor del estudio y profesor de ciencias de la Tierra en la Universidad Estatal de Ohio.
Perfeccionar estas técnicas en la Tierra probablemente proporcionará a los científicos nuevas herramientas para ampliar la búsqueda de vida en entornos del espacio exterior, ayudando a los esfuerzos para encontrar microbios en los campos de hielo de Marte o debajo de las capas heladas de otros cuerpos planetarios, dijo Thompson.
Los investigadores que busquen establecer más conexiones entre el virus y el clima aquí en la Tierra también podrían beneficiarse de los próximos avances tecnológicos, así como de los diversos enfoques científicos de la investigación, señala el estudio. Sin embargo, los autores afirman que el tiempo avanza: estas técnicas deben implementarse antes de que el calentamiento comprometa el hielo glacial necesario para preservar y explorar más a fondo la rica historia de la Tierra.
“Soy optimista sobre lo que se puede hacer aquí, porque si trabajamos juntos, estas técnicas tienen mucho potencial para ayudarnos a empezar a abordar una gran variedad de cuestiones científicas”, afirmó Thompson.
Matthew Sullivan, coautor del estudio y profesor de microbiología e ingeniería civil, ambiental y geodésica en la Universidad Estatal de Ohio, dijo que el éxito del estudio se puede atribuir a lo bien que el enfoque interdisciplinario adoptado por el Centro de Investigación Polar y Climática Byrd y el Centro de Ciencias del Microbioma de la Universidad Estatal de Ohio ha ayudado a incubar nueva ciencia.
“Este tipo de oportunidad representa la unión de varias disciplinas, cada una con sus propios lenguajes científicos como barrera para avanzar”, dijo. “Pero poder estudiar virus y microbios antiguos en el hielo con este equipo es un testimonio del apoyo que tuvimos para explorar nuevas interfaces”.
Informe de investigación: La comunidad viral de la meseta tibetana preservada por glaciares probablemente esté vinculada a variaciones climáticas entre frío y calor
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Centro de Investigación Polar y Climática Byrd de la Universidad Estatal de Ohio
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