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¿Podrían virus antiguos atrapados en el hielo glaciar ayudar a descifrar los secretos del cambio climático?

Los investigadores examinan nuevas especies congeladas durante miles de años en el Tíbet, en busca de posibles pistas.

Los núcleos de hielo provenientes de un glaciar remoto en la meseta tibetana revelan virus desconocidos que datan de la era del Pleistoceno, hace casi 15 mil años.

Los científicos que analizaron los núcleos de hielo extraídos del casquete de hielo Guliya en 2015, han encontrado los códigos genéticos de 33 virus, todas especies nuevas. Al menos veintiocho son virus nuevos; otros cuatro fueron identificados previamente como virus que infectan bacterias y plantas, no animales o humanos, dijo a Zenger el microbiólogo Zhi-Ping Zhong.

Un virus es un pequeño parásito que no puede reproducirse por sí mismo, pero una vez que infecta una célula vulnerable, puede producir más virus.

“Solo ha habido dos informes de virus en el hielo de los glaciares antiguos”, según el estudio de los científicos publicado en la revista Microbiome el 20 de julio.

Vista de la meseta tibetana, que incluye el lago Manasarovar, a 4,590 metros sobre el nivel del mar, uno de los lagos más altos del mundo. (Raimond Klavins/Unsplash)

Zhi-Ping, investigador postdoctoral en el Centro de Investigación Polar y Climática Byrd de la Universidad Estatal de Ohio y el autor principal, comentó que su estudio “proporciona la primera ventana a los genomas virales… que se han archivado por miles de años en el hielo de los glaciares. Esto nos ayuda a comprender los ecosistemas del pasado”. La investigación no se centra en los virus que infectan a personas, animales o plantas, pero “esperamos aprender más sobre eso en el futuro”.

Los glaciares ofrecen pistas sobre el pasado distante y el futuro próximo, dijo Lonnie Thompson, distinguido académico universitario de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad Estatal de Ohio y paleo-climatólogo. Opinó que el estudio es importante debido al cambio climático.

“Es muy poco lo que sabemos sobre virus y microbios en estos entornos extremos, y de lo que realmente se encuentra almacenado en los glaciares. ¿Cómo responden las bacterias y los virus al cambio climático? ¿Qué ocurre cuando pasamos de una era glacial a un período más cálido, como el que vivimos ahora?”, dijo Thompson en un comunicado de prensa. “Hasta donde hemos podido determinar, no es posible revivir ninguno de estos virus; están congelados en el hielo”.

Perforación de núcleos de hielo a 6,700 metros sobre el nivel del mar (Cortesía de Lonnie Thompson y el Byrd Polar and Climate Research Center/Ohio State University)

“Estos resultados indican que el hielo opera como un archivo para una abundante cantidad de taxones que probablemente estén equipados con adaptaciones genómicas a las condiciones de frío, y que podrían revivir y volver a poblar el ecosistema después de que se derritan los glaciares, en el futuro”, según el estudio.

“Desafortunadamente, los glaciares alrededor del mundo, incluyendo los de la meseta tibetana y la Himalaya, desaparecen rápidamente, debido principalmente al calentamiento del sistema oceánico-atmosférico del planeta, acelerado por las actividades humanas”, dice el estudio. “Esta fusión no solo conducirá a la pérdida de esos microbios y virus antiguos archivados, sino que también los liberará al medio ambiente en el futuro”, dice el estudio.

Los investigadores en potencia podrían “…comenzar a incorporar microbios y virus del hielo de los glaciares relacionados con el cambio climático pasado y presente en regiones geográficamente diversas a nivel mundial”.

Incertidumbre sobre los virus tras derretirse los glaciares

Es importante responder la pregunta de si el derretimiento de los glaciares podría revivir los virus, dijo Thompson, “porque todos los glaciares del planeta se están derritiendo actualmente. Lo que sea que tengan archivado, va a quedar libre”. Comenta que su equipo, que ha estudiado el casquete glacial Guliya desde 1990, no ha sufrido efectos adversos por beber el agua del glaciar.

El microbiólogo de la Universidad de Michigan, Philip Hanna, dijo: “Los virus pueden o no sobrevivir por períodos extremadamente largos en la naturaleza, incluso si se encuentran congelados”, aunque bacterias como el ántrax pueden resistir. …Las esporas de ántrax son resistentes y duraderas; los virus no son tan robustos como las esporas bacterianas”, agregó.

“[Los glaciares] fueron creados por fuerzas dominantes, como la excentricidad orbital, la oblicuidad del planeta, la sucesión ecológica. Todas estas fuerzas han existido durante miles de años. El día de hoy, los glaciares retroceden”, dijo Thompson. “Lo que convierte a nuestra época en algo tan peculiar es que nunca antes han dependido 7,800 millones de personas de los recursos del planeta”.

Atardecer en el casquete glacial Guliya. (Cortesía de Lonnie Thompson y el Byrd Polar and Climate Research Center/Ohio State University)

Un nuevo protocolo “limpio” 

Zhi-Ping dijo que su equipo desarrolló “métodos limpios” para eliminar los contaminantes en las superficies de los núcleos de hielo. Él prevé este nuevo protocolo para extraer muestras de virus y microbios del hielo en ambientes de gran altitud, caracterizados por el frío y la aridez, …algún día podrá aplicarse en la búsqueda de vida en las regiones polares marcianas, así como en otros mundos helados de nuestro sistema solar”.

A 6,700 metros sobre el nivel del mar, Guliya es uno de los glaciares a mayor altura del mundo. El estudio examina núcleos de hielo que revelaron capas de acumulación donde la materia particulada y los microorganismos quedaron atrapados cuando se congeló cada capa.

El científico explicó que calculan la antigüedad contando las capas anuales de hielo depositadas y datando el oxígeno que contienen. El equipo también emplea el método de carbono para datar el material orgánico. Las fechas de las muestras coinciden con un período transcurrido al final de la Era del Pleistoceno, durante el cual ocurrió un evento de extinción masiva. Fue durante este período cuando desaparecieron los mamuts lanudos, los perezosos gigantes de tierra, los osos cavernarios y los neandertales.

“Estos virus tienen firmas de genes que les ayudan a infectar células en ambientes fríos, firmas genéticas surrealistas que explican cómo un virus puede sobrevivir en condiciones extremas”, dijo Matthew Sullivan, profesor del Departamento de Microbioma del Estado de Ohio.

Sullivan dijo que el método de descontaminación de Zhi-Ping y el estudio de virus y microbios ligados al hielo puede ayudar a los investigadores a buscar secuencias genéticas en otros entornos helados extremos, como “la luna, o aún más cercano, en el desierto de Atacama de la Tierra”.

Traducción de Yerem Mújica; editado por Yerem Mújica y Melanie Slone