Los glaciares han servido durante mucho tiempo como refrigeradores profundos de la naturaleza, preservando características climáticas pasadas y la composición genética de formas de vida antiguas, incluidos los microbios. A medida que el clima del planeta continúa cambiando, los científicos observan estos depósitos de nieve para comprender cómo han respondido los organismos a los cambios ambientales. Al estudiar los genomas de virus extraídos de las capas de hielo, investigadores de la Universidad Estatal de Ohio han descubierto cómo estos antiguos microbios se adaptaron al clima cambiante de la Tierra hace 41.000 años.
Observando organismos biológicos antiguos
El equipo, formado por biólogos y meteorólogos como Lonnie Thompson, Virginia Rich, Matthew Sullivan y Ellen Mosley-Thompson, centró sus esfuerzos en el glaciar Guliya en la meseta tibetana. Este hielo es una herramienta muy importante que contiene hielo que ha capturado genes de virus de diferentes períodos de la historia de la Tierra. Los investigadores excavaron en el hielo y recogieron núcleos de hielo que representan nueve períodos distintos que abarcan más de 41.000 años. Como se señala en un estudiarPublicado por The Conversation, al analizar la composición genética del virus en estas muestras, pudieron seguir la evolución y adaptación del virus a través de tres ciclos principales de frío a otros más cálidos.
Su análisis condujo a la identificación de 1.705 genomas virales, un descubrimiento que amplía enormemente la lista conocida de virus antiguos conservados en los glaciares. Sorprendentemente, sólo una de cada cuatro de estas especies de virus tiene alguna similitud con virus previamente identificados en los informes metagenómicos del mundo. Esto sugiere que muchos de los microbios encontrados en el glaciar Guliya pueden haberse originado allí, lo que pone de relieve la biodiversidad única de la región.
Virus y cambio climático
Uno de los hallazgos clave del estudio fue la diferencia significativa en los ambientes biológicos entre las estaciones fría y cálida. Por ejemplo, se descubrió que una comunidad viral de hace unos 11.500 años, que corresponde a la transición de la última etapa glacial al Holoceno, era diferente de otros períodos. Esto sugiere que el cambio climático ha jugado un papel importante en la configuración de las poblaciones de virus. Los cambios en los patrones del viento, las fluctuaciones de temperatura y otras condiciones ambientales pueden afectar qué virus se retienen y cómo han evolucionado con el tiempo.
Para profundizar en estas interacciones, los investigadores utilizaron técnicas informáticas para comparar la biología del virus con la de otros organismos del mismo entorno. Descubrieron que muchos de estos virus antiguos a menudo infectan Flavobacterium, un tipo de bacteria que se encuentra comúnmente en áreas heladas. El estudio también encontró que los virus tienen genes auxiliares, que pueden haber robado a sus huéspedes. Estos genes, que están relacionados con importantes procesos metabólicos como la síntesis y descomposición de vitaminas y aminoácidos, pueden ayudar a los organismos a sobrevivir en condiciones extremas de congelación mejorando su comportamiento.
Implicaciones para comprender el cambio climático
Esta investigación proporciona una mirada única a cómo la vida ha respondido al cambio climático durante decenas de miles de años. Al estudiar estas antiguas comunidades virales, los científicos están obteniendo información valiosa sobre cómo los virus pueden continuar evolucionando en respuesta al cambio climático global en curso. Los hallazgos también resaltan la importancia de los glaciares como depósito del clima y la historia biológica de la Tierra.
A medida que los glaciares continúan derritiéndose debido al cambio climático moderno, los genes almacenados en ellos corren el riesgo de perderse. Esto hace que sea aún más rápido estudiar estos registros antiguos a medida que estén disponibles. El trabajo de Thompson, Rich, Sullivan y Mosley-Thompson de la Universidad Estatal de Ohio destaca el importante papel del hielo a la hora de revelar relaciones a largo plazo entre el clima y la vida en la Tierra.
Comprender cómo los virus antiguos se han adaptado a climas pasados puede informar futuras investigaciones en virología y ciencia climática, arrojando luz sobre posibles problemas y cambios en el clima del planeta.
