Nel profondo del permafrost siberiano, quasi 100 piedi sotto il terreno ghiacciato, è rimasto inattivo, per secoli e secoli. Sopra il terreno, i ghiacciai si ritirarono, arrivarono antichi umani e alla fine si sviluppò la civiltà.
Contenuto relativo
- I microbiologi continuano a trovare virus giganti nella fusione del permafrost
- Le piante congelate sotto un ghiacciaio per 400 anni possono tornare in vita
Ora, è stato scongelato e rianimato, grazie a un team di scienziati francesi. È un virus e la sua risurrezione simile agli zombi dimostra che i microbi possono persistere per molto più tempo di quanto gli scienziati abbiano mai immaginato.
Per decine di migliaia di anni, il virus è rimasto completamente congelato. Il microbo, tuttavia, non era del tutto morto, in parte perché qualsiasi virus, secondo gli standard della biologia, non può essere veramente descritto come vivo. Tutti i virus richiedono che le cellule ospiti si riproducano e, tra i cicli riproduttivi, persistono come una particella inerte chiamata virione, approssimativamente analoga al seme di una pianta.
Nel 2000, gli scienziati, guidati da Jean-Michel Claverie e Chantal Abergel dell'Istituto Mediterraneo di Microbiologia, sono arrivati a Anyuysk, una remota città nella regione della Chukotka in Siberia, per cercare nuovi virus in ambienti precedentemente inesplorati. In precedenza era stato ipotizzato (e da allora è stato dimostrato) che gli organismi potevano essere congelati per decine di migliaia di anni e poi rianimati con successo, quindi i ricercatori hanno scavato in profondità in un affioramento di terreno permanentemente congelato lungo le rive del fiume Anuy per cercare per alcuni.
La regione di Chukotka, mostrata in rosso, dove gli scienziati hanno provato il permafrost. (Immagine via Wikimedia Commons / Marmelad) Hanno gestito con estrema cura il nocciolo del terreno ghiacciato che hanno estratto, rivestendo la sua superficie esterna con alcool per eliminare la contaminazione, quindi estraendo un piccolo campione di terreno dal suo centro e conservandolo in un sacchetto sterile. Usando la datazione al radiocarbonio, gli scienziati hanno datato l'età del suolo tra 34.000 e 37.000 anni.
Passarono gli anni e gli scienziati alla fine hanno analizzato il campione, insieme ad altri. Più di un decennio dopo, hanno finalmente annunciato di aver effettivamente trovato un virus vitale nel campione di permafrost, ed è molto più insolito di quanto si aspettassero.
"Abbiamo ipotizzato che i virioni potessero rimanere contagiosi almeno così a lungo", afferma Claverie. "La sorpresa è venuta più dal fatto che si trattava di un virus gigante e di un tipo totalmente diverso dai precedenti [moderni]."
Fino al 2003, si pensava che tutti i virus fossero minuscoli, completamente invisibili al microscopio ottico standard e una frazione delle dimensioni della maggior parte delle cellule batteriche. Da allora, sono stati scoperti numerosi virus giganti, tra cui i pandoravirus, scoperti da Claverie e Abergel in un campione d'acqua raccolto al largo delle coste del Cile, che detiene il record di dimensioni con una lunghezza di circa un micrometro o un millesimo di millimetro.
Ma il loro nuovo virus Pithovirus sibericum, descritto in un articolo pubblicato oggi su Proceedings of National Academy of Sciences, è uno stupefacente lungo 1, 5 micrometri, tra 10 e 100 volte più grande del virus di medie dimensioni. Al microscopio, è facilmente visibile come un ovale bordato da una busta nera scura con un tappo perforato all'estremità, delle dimensioni di una cellula batterica.
Viste dettagliate al microscopio del virus: A si concentra sulla sua spina perforata; B mostra una sezione trasversale, con la freccia rivolta verso una struttura tubolare al centro; C mostra una vista dall'alto della spina; D mostra una vista dal basso dell'estremità opposta del virus. (Immagine gentilmente concessa da Julia Bartoli e Chantal Abergel, IGS e CNRS-AMU) Non rappresenta alcun pericolo per l'uomo, poiché infetta esclusivamente organismi monocellulari chiamati amebe, qualcosa che gli scienziati hanno scoperto quando hanno riportato in vita il microbo dalla sua forma inerte di virione riscaldandolo e mettendolo in una capsula di Petri con amebe vive. Una volta rianimato, il virus è entrato nelle cellule delle amebe, ha dirottato i meccanismi metabolici delle cellule per creare molte copie di se stesso e ha diviso le cellule, uccidendole e liberandosi per infettare ulteriori cellule.
Anche i virus giganti precedentemente noti infettano le amebe, probabilmente a causa di quanto sia facile entrarvi. Le amebe si nutrono di fagocitosi, usando le loro membrane cellulari per inghiottire particelle e organismi; affinché un virus gigante entri in un'ameba, tutto ciò che deve fare si lascia inghiottire. Poiché la maggior parte delle cellule umane e di altri animali non inghiotte le particelle in questo modo, i virus che ci infettano generalmente devono utilizzare metodi di ingresso più complessi, che vietano dimensioni così enormi.
Per gli scienziati, l'aspetto più significativo della nuova scoperta è quello che hanno scoperto isolando il DNA del virus e sequenziando i suoi geni. "La sua dimensione del genoma è molto più piccola del previsto rispetto alla dimensione delle particelle, solo 500 geni", afferma Claverie, "dove le altre due famiglie di virus giganti ne hanno più di mille". Inoltre, il processo di replica del nuovo virus è molto più simile a quello del virus di dimensioni standard, piuttosto che agli altri virus giganti, portando Claverie a descriverlo come una sorta di "ponte" tra i virus giganti e quelli tradizionali.
Fino ad ora, le due famiglie di virus giganti scoperte (megavirus e pandoravirus) erano molto simili geneticamente. La scoperta di un virus gigante radicalmente diverso in un campione di permafrost selezionato casualmente, dicono i ricercatori, indica che i virus giganti sono molto più comuni e più diversi di quanto si pensasse in precedenza.
C'è anche il fatto che questo virus è sopravvissuto per almeno 30.000 anni nel terreno ghiacciato. Poiché i virus non si impegnano nella maggior parte delle attività autosufficienti svolte da tutte le forme di vita (non sfruttano l'energia per regolare il proprio metabolismo, ad esempio), sembra probabile che possano sopravvivere in uno stato inerte molto più a lungo di qualsiasi forma di vita. Se l'unico limite è la quantità di tempo in cui il loro DNA può persistere, è possibile che possano sopravvivere diversi milioni di anni prima che venga irrimediabilmente danneggiato dalla radioattività naturale della Terra. Claverie e Abergel stanno attualmente campionando strati più vecchi di terreno ghiacciato per cercare virus ancora più antichi.
Ma anche se questo particolare virus non rappresenta una minaccia per la salute umana, la sua scoperta solleva domande inquietanti. "[Questa] è una buona dimostrazione che l'idea che un virus possa essere" sradicato "dal pianeta è chiaramente sbagliata e ci dà un falso senso di sicurezza", afferma Claverie. Dato che l'Artico e il subartico si scaldano, "l'estrazione e la perforazione significano portare insediamenti umani e scavare per la prima volta attraverso questi strati antichi in milioni di anni. Se i virioni vitali sono ancora lì, questa è una buona ricetta per il disastro".
