一項新的研究表明，保存在冰川冰層中的遠古病毒蘊含著了解地球氣候變遷的寶貴資訊。數十年來，位於青藏高原最西北海拔2萬英尺以上的古麗亞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庫之一。現在，微生物學家透過分析從冰川中回收的冰芯樣本，重建了其中殘留的病毒DNA片段，並確定了近1700種病毒，其中約四分之三是新發現的。

鑽探史前冰層並不會對現代人的健康產生影響，因為這些長期休眠的病毒很可能感染了其他優勢微生物，而不是動物或人類，但研究人員發現，它們的適應性極大地影響了宿主在地球氣候週期變化期間的極端條件下的生存能力。

這項研究的第一作者、俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心副研究員鐘志平說：”在這項工作開啟之前，病毒如何與地球氣候的大規模變化聯繫在一起基本上還沒有得到研究。

隨著史無前例的氣候變暖不斷加速冰川融化，爭分奪秒地在冰川永遠消失之前收集這些冰芯只會增加它們的科學價值。例如，研究人員在這篇論文中研究的冰層提供了原始的快照，展示了病毒在過去4.1 萬年中從寒冷到溫暖的三個時期的表現。

這項研究發表在《自然地球科學》。

病毒社區與氣候轉變

在報告的各類新病毒中，研究小組觀察到的最獨特的病毒群落可追溯到大約11500 年前，在此期間發生了從寒冷的末次冰川期到溫暖的全新世的重大氣候轉變。

這表明，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。他說：”這至少表明了病毒與氣候變遷之間的潛在關聯。”

研究小組利用先進的定序技術仔細觀察了它們的基因特徵，結果還顯示，雖然在冰川中發現的大多數病毒都是古利亞獨有的，但大約四分之一的病毒與世界其他地區的已知生物重疊。鐘志平說：”這意味著其中一些病毒可能是從中東甚至北極等地區傳播過來的。”

研究人員說，花時間更好地了解病毒是如何在激烈的氣候時代進化的，這為預測現代病毒可能如何應對和參與未來的生態系統變暖提供了重要的啟示。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這些時期資訊的多樣性，因此發現新的古代病毒DNA 並對其進行測序可能會帶來新的謎團和新的結論。

這項研究的共同作者、俄亥俄州立大學地球科學教授隆尼-湯普森（Lonnie Thompson）說：”對我來說，這門科學是一種新工具，可以回答我們無法用其他方法回答的基本氣候問題。

在地球上改進這些技術很可能會為科學家提供新的工具，擴大對外太空環境中生命的探索，幫助他們在火星冰原或其他行星體的冰殼下尋找微生物。研究指出，希望在地球上進一步建立病毒與氣候連結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獲益。然而，作者斷言，時不時：這些技術必須在氣候變暖損害保存和進一步探索地球豐富歷史所需的冰川冰層之前得到應用。

湯普森說：”我對這裡能做的事情感到樂觀，因為如果我們共同努力，這些技術很有可能幫助我們開始解決大量的科學問題。”

這項研究的共同作者、俄亥俄州立大學微生物學和土木、環境與大地工程學教授馬修-沙利文（Matthew Sullivan）說：”這項研究的成功可以歸功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所採取的跨學科方法對新科學的孵化起到了很好的促進作用。 。

這項研究得到了美國國家科學基金會、中國科學院、戈登和貝蒂-摩爾基金會、海辛-西蒙斯基金會以及美國能源部聯合基因組研究所的支持。

編譯自/ ScitechDaily