Los glaciares son cápsulas del tiempo para almacenar y preservar datos genéticos y material biótico insólito
El concepto “virus zombi” en clave científica no es tan diferente al que podrías encontrar en una serie de HBO. Hablamos de virus antiguos que han permanecido inactivos o latentes durante miles o incluso millones de años, pero que podrían ser "reanimados" y, llegado el caso, volver a ser infecciosos o simplemente mostrarnos una ventana única al pasado. Eso es lo que han encontrado a más de 6.000 metros de altura en el Himalaya. Los acaban de bajar, y analizar.
La investigación. La historia se remonta a 2015, momento en que un equipo internacional de investigadores se aventuró al remoto glaciar Guliya, en la meseta tibetana del Himalaya, para recolectar cientos de núcleos de hielo de un metro de largo. Ocurre que, atrapados dentro del hielo, había más de 1.700 especies de virus, casi todas nuevas para la ciencia.
Ahora, un estudio publicado en Nature Geoscience proporciona a los científicos una instantánea de cómo estos virus se han adaptado a los cambios en el clima a lo largo de milenios. Además, se trata un intento por proteger la información almacenada en el permafrost que ya no es permanente. El suelo que ha permanecido congelado durante miles de años se está descongelando debido al cambio climático, y esos "virus zombi" pueden contener miles de pistas.
Mover los núcleos de hielo. Tal y como cuentan en su trabajo, extraer y estudiar uno de estos núcleos de hielo no es una tarea fácil. Para extraerlos, se requierió un equipo de expedición que viajó a la meseta de Guliya a más de 6 kilómetros sobre el nivel del mar. También necesitaron ir acompañados de pastores de yaks locales, conocidos como silbadores tibetanos, y manadas de estas criaturas para transportar los pesados núcleos.
Luego, utilizando una máquina especial que los mantiene en una sola pieza dentro del taladro, un círculo de 10 cm de ancho se perfora cuidadosamente más de 300 metros en el hielo, lo que corresponde a 41.000 años de historia. El siguiente paso consistió en cortar en secciones de un metro de largo para su transporte en los yaks, luego a camiones congeladores, y finalmente un avión antes de que la valiosa carga llegara a un laboratorio, en este caso un instituto de investigación en Columbus, Ohio, donde “descansan” los núcleos en lo profundo de un congelador a -31 grados Celsius.
La vida y el cambio climático. "Tres de los núcleos de hielo de nuestra colección proceden de glaciares que ya no existen en el mundo real", ha explicado Lonnie Thompson, investigador de la Universidad Estatal de Ohio. "Nuestros glaciares de las cimas de las montañas y la historia que contienen están desapareciendo a un ritmo acelerado a medida que las temperaturas globales siguen aumentando".
Sin embargo, dentro de estos bloques hay un tesoro muy preciado. Descubrieron la información genética de 1.705 especies virales a lo largo de nueve períodos de tiempo antiguos. Virus que han analizado y que resultaron bacteriófagos, es decir, tipos que infectan solo especies bacterianas y arqueas, no humanos, animales o plantas. Además, el 97% de los virus en el hielo eran nuevos para la ciencia.
Un hallazgo inaudito. Dicho de otra forma, el descubrimiento en la cima del Himalaya multiplicó por 50 la cantidad de información viral del permafrost que los científicos habían recopilado anteriormente. Los investigadores analizaron cómo estos virus que infectan bacterias cambiaron con el tiempo y con las variaciones de temperatura a lo largo de esos 41.000 años.
Según ha explicado ZhiPing Zhong, primer autor del estudio, "estos horizontes temporales abarcan tres ciclos principales de frío a calor, lo que proporciona una oportunidad única para observar cómo las comunidades virales han cambiado en respuesta a diferentes condiciones climáticas. Al estudiar estos virus antiguos, obtenemos información valiosa sobre la respuesta viral a los cambios climáticos pasados, lo que podría mejorar nuestra comprensión de la adaptación viral en el contexto del cambio climático global en curso".
ADN del pasado. Extrajeron todo el ADN que pudieron de nueve secciones del núcleo de hielo de 310 metros de largo, cada una representando un horizonte temporal y un período climático diferentes. La muestra más reciente era de hace tan solo 160 años, y la más antigua de hace más de 41.000 años.
Tomando todo el ADN de cada muestra en bloque, utilizaron un proceso llamado análisis metagenómico para seleccionar tantas cepas de virus individuales como pudieron de la genética resultante.
¿Qué encontraron? Que la comunidad viral se veía significativamente diferente dependiendo de las condiciones climáticas capturadas en cada profundidad y momento en el núcleo de hielo. “Vimos cambios claros en los virus que existían en climas más fríos en comparación con los climas más cálidos”, explica Matthew Sullivan, coautor principal del estudio.
Por ejemplo, durante los períodos fríos del pasado, la comunidad viral del glaciar Guliya tendía a volver a una composición similar, aunque no idéntica. En cambio, cada período cálido tenía un conjunto completamente distinto de especies de virus.
La mezcla más sorprendente. Y de todos los virus analizados, la más diversa en cuanto a microbios se produjo hace unos 11.500 años, durante la transición de la Última Etapa Glacial al Holoceno estable y templado. Dicho período de tiempo “compartía la menor cantidad de virus con todas las demás muestras”, cuenta Sullivan. “Es interesante porque fue un gran momento en este período de 41.000 años”.
La importancia del clima. Al parecer, fue “el cambio más dramático en el clima” de ese lapso de tiempo, y verlo reflejado en la comunidad viral indica lo estrechamente que están vinculados el clima y los microbios, y cómo el clima puede influir en el curso de un ecosistema, desde los virus microscópicos que infectan a las bacterias microscópicas hasta todo lo demás.
Estos virus suelen estar atrapados en entornos como el permafrost o en capas profundas de hielo. De hecho, con el calentamiento global y la descongelación del permafrost, existe la preocupación de que algunos de estos virus antiguos puedan descongelarse, despertar y potencialmente causar nuevas enfermedades, ya que no habrían sido expuestos a la humanidad moderna ni a sus sistemas inmunológicos, lo que podría tener consecuencias impredecibles para la salud global.
En teoría, no hay que preocuparse. Sí, los virus antiguos atrapados en el permafrost durante decenas de miles de años tienen el potencial de infectar a los humanos y propagarse por todo el mundo, pero los investigadores no parecen estar demasiado preocupados, al menos en este caso, por provocar la próxima pandemia. "Los glaciares representan algunos de los entornos más limpios de la Tierra. Contienen una biomasa extremadamente baja", explican los investigadores.
De hecho, los científicos llegaron incluso a beber de forma habitual agua de deshielo cuando perforaron los núcleos de hielo. Que sean virus bacteriófagos lo cambiaba todo y, como apuntan en el estudio, "deberíamos estar mucho más preocupados por... la evolución de cosas nuevas en lugar de que las cosas antiguas regresen", zanjan.
Imagen | Pedro Szekely, Rudy Ayala
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