病毒被困在冰川中，能夠適應極端天氣

塔蒂亞娜·伍德爾 (Tatyana Woodall) 為俄勒岡州立大學新聞報道

俄亥俄州哥倫布 (SPX) 2024 年 8 月 27 日

一項新的研究表明，保存在冰川中的古代病毒掌握著有關地球氣候變遷的寶貴資訊。

幾十年來，位於青藏高原西北部海拔6000公尺以上的古里雅冰川一直是科學家研究大規模古氣候變遷的最豐富的檔案之一。現在，透過分析從冰川中回收的冰芯樣本，微生物學家重建了殘留在其中的病毒 DNA 片段，並鑑定了近 1,700 種病毒種類，其中約四分之三是新發現的。

鑽入史前冰層對現代人類的健康沒有影響，因為這些長期休眠的病毒很可能感染其他優勢微生物，而不是動物或人類，但研究人員發現，它們的適應能力顯著影響了宿主在變異過程中在極端條件下生存的能力。

該研究的主要作者、俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心的研究員鐘志平說：“在這項工作之前，病毒與地球氣候大規模變化之間的聯繫在很大程度上尚未得到調查。” “冰川是如此珍貴，我們常常沒有病毒和微生物研究所需的大量材料。”

隨著前所未有的暖化繼續加速冰川融化，在這些冰芯永遠消失之前收集它們的競賽只會增加它們的科學價值。例如，研究人員在本文中檢查的冰層提供了病毒在過去 41,000 年的三個冷到暖時期的行為方式的原始快照。

這項研究發表在《自然地球科學》。

在報告的各種類型的新病毒中，研究小組觀察到的最獨特的病毒群落可以追溯到大約 11,500 年前，當時發生了從寒冷的末次冰期到溫暖的全新世的重大氣候轉變。

鐘說，這顯示隨著全球氣溫由冷轉暖，微生物正在對氣候變遷做出反應，但現在下結論還為時過早。 「這至少表明病毒與氣候變遷之間的潛在聯繫，」他說。

研究小組使用先進的測序技術來仔細觀察它們的基因特徵，結果還表明，儘管在冰川中發現的大多數病毒是古利亞獨有的，但大約四分之一與世界其他地區的已知生物體有重疊。 「這意味著其中一些可能是從中東甚至北極等地區運來的，」鐘說。

研究人員表示，花時間更好地了解病毒在激烈的氣候時期如何演化，可以為預測現代病毒如何對未來的生態系統暖化做出反應和參與提供重要的見解。此外，由於在冰芯中發現的生物體擴大了研究人員可以了解的有關這些時期的信息的多樣性，因此對新的古代病毒 DNA 進行發現和測序可能會帶來新的謎團和新的結論。

「對我來說，這門科學是一種新工具，可以回答我們無法回答的基本氣候問題，」該研究的合著者、俄亥俄州立大學地球科學教授朗尼湯普森說。

湯普森說，在地球上改進這些技術可能會為科學家提供新的工具，以擴大在外太空環境中尋找生命的範圍，有助於在火星冰原或其他行星體冰殼下尋找微生物。

研究指出，希望在地球上建立進一步的病毒和氣候聯繫的研究人員也可以從即將到來的技術進步以及多樣化的科學研究方法中受益。然而，作者斷言，時間在流逝：必須在變暖損害保存和進一步探索地球豐富歷史所需的冰川之前實施這些技術。

湯普森說：“我對這裡可以做的事情感到樂觀，因為如果我們共同努力，這些技術有很大潛力幫助我們開始解決大量的科學問題。”

研究的合著者、俄亥俄州立大學微生物學和土木、環境和大地測量工程教授馬修·沙利文表示，這項研究的成功可歸因於俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心和微生物組科學中心幫助孵化新科學。

「這種機會代表了多個學科的結合，每個學科都有自己的科學語言作為前進的障礙，」他說。 “但是與這個團隊一起研究冰中的古代病毒和微生物證明了我們必須探索新界面的支持。”

研究報告：冰川保存的青藏高原病毒群落可能與冷暖氣候變遷有關

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俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心

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