8 uralte „Zombieviren“, die Wissenschaftler aus dem schmelzenden Permafrost geborgen haben

Wissenschaftler entdecken und beleben alte Viren, die in Permafrost und gefrorenen Überresten gefangen sind, wieder. Hier sind 8 „Zombie“-Viren, die Wissenschaftler aus dem Permafrost entfernt haben.

Eingeschlossen in den kalten arktischen Böden und Flussbetten ist eine Welt voller uralter Mikroben. Bakterien und Viren, die vor Tausenden von Jahren existierten, sind in prähistorischen Permafrostschichten eingefroren.

Erwärmende Temperaturen könnten dazu führen, dass ein Großteil des Eises schmilzt und diese Mikroben aus ihren frostigen Gefängnissen befreit werden. Einmal frei, könnten unbekannte Krankheitserreger Menschen oder andere Tiere infizieren.

„Das Risiko wird im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung zwangsläufig zunehmen, da sich das Auftauen des Permafrosts weiter beschleunigt und mehr Menschen die Arktis bevölkern werden“, sagte Jean-Michel Claverie, ein Computerbiologe an der Universität Aix-Marseille in Frankreich, der sich mit der Antike und der Antike beschäftigt exotische Viren, sagte CNN.

Bisher haben Wissenschaftler nur Permafrostviren untersucht, die einzellige Organismen namens Amöben infizieren, da diese Viren harmlos sind und ein gutes Modell für andere Viren darstellen, die möglicherweise unter dem Eis lauern.

„Wir werden niemals das Risiko eingehen, ein Virus zu isolieren, das schließlich in der Lage ist, moderne Säugetiere zu infizieren“, sagte Claverie in einer E-Mail gegenüber WordsSideKick.com. „Wir haben keinen formellen Beweis dafür, dass andere Viren als Amöben-spezifische Viren genauso lange überleben könnten, aber es gäbe keinen Grund, warum nicht, weil alle Viren grundsätzlich die gleiche Eigenschaft haben, außerhalb ihrer Wirtszellen inerte Partikel zu sein. Das haben wir nicht.“ Ich möchte das immense Risiko eingehen, eine neue Pandemie mit unbekannten „Zombie“-Viren aus der fernen Vergangenheit auszulösen, nur um zu zeigen, dass wir Recht haben.“

Von Krankheitserregern, die aus Mammutwollklumpen wieder auferstanden sind, bis hin zu Partikeln, die sich im versteinerten Darm eines Sibirischen Wolfes verstecken, sind hier acht Viren, die Wissenschaftler aus dem Permafrost entfernt haben.

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Pithovirus sibericum ist eines der größten Viren, die jemals gefunden wurden. Mit einer Länge von etwa 1,5 Mikrometern hat es etwa die Größe eines kleinen Bakteriums und gehört zu einer Gruppe, die als „Riesenviren“ bekannt ist. Hierbei handelt es sich um doppelsträngige DNA-Viren, die (mit einigen Ausnahmen) unter einem Lichtmikroskop sichtbar sind. P. sibericum sieht aus wie ein dickwandiges Oval mit einer Öffnung an einem Ende und ist mit einer Korkstruktur und einem wabenartigen Gitter bedeckt.

Wissenschaftler, die nach unbekannten Krankheitserregern suchten, entdeckten P. sibericum tief in einem Kern des alten sibirischen Permafrosts, der im Jahr 2000 aus Kolyma im Fernen Osten Russlands gewonnen wurde. Sie haben das 30.000 Jahre alte Virus wiederbelebt, indem sie eine Permafrostprobe Amöben ausgesetzt haben, den einzigen bekannten Wirten von P. sibericum. (Das Virus ist für Menschen und andere Tiere harmlos.)

„Unser Protokoll besteht darin, Amöbenkulturen (im Labor) mit verschiedenen Proben in Kontakt zu bringen, in der Hoffnung, dass sie Viren enthalten, die Amöben infizieren können“, sagte Claverie.

Die Forscher benannten das Virus nach dem griechischen Wort „pithos“, das sich auf große Behälter oder Amphoren bezieht, die die alten Griechen zur Aufbewahrung von Wein und Lebensmitteln verwendeten. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie 2014 in einer Studie in der Fachzeitschrift PNAS.

Mollivirus sibericum wurde gefroren in derselben 30.000 Jahre alten sibirischen Permafrostprobe gefunden wie P. sibericum. M. sibericum-Partikel sind kleiner als die von P. sibericum (0,6 bis 1,5 Mikrometer lang) – aber auch sie sind unter einem Lichtmikroskop sichtbar und gelten als Riesenviren. Das etwa kugelförmige Virus ist von einer haarigen Schutzschicht umgeben und kann aus jeder Amöbe, die es infiziert, 200 bis 300 neue Viruspartikel produzieren und freisetzen.

Obwohl M. sibericum keine Gefahr für Menschen und andere Tiere darstellt, deutet die Entdeckung zweier alter Viren in einer einzigen Probe darauf hin, dass im Permafrost häufig ruhende Krankheitserreger lauern, warnten Forscher in einer 2015 in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlichten Studie.

„Wir können nicht ausschließen, dass entfernte Viren der alten sibirischen Menschen- (oder Tier-)Populationen wieder auftauchen könnten, wenn arktische Permafrostschichten schmelzen und/oder durch industrielle Aktivitäten zerstört werden“, schrieben sie in der Studie.

Pithovirus mammoth ist der zweite bekannte Pithovirus-Stamm und wurde aus einem Klumpen 27.000 Jahre alter, versteinerter Mammutwolle isoliert, die am Ufer des Flusses Yana im Fernen Osten Russlands ausgegraben wurde. P. mammoth hat ein großes und längliches Partikel mit einer Länge von 1,8 Mikrometern und weist eine ähnliche korkartige Struktur wie P. sibericum auf. Amöben sind ihr einziger Wirt.

Claverie und seine Kollegen beschrieben P. mammoth in einer Anfang des Jahres veröffentlichten Studie. Diese Forschung identifizierte 13 „Zombie“-Viren, die aus dem sibirischen Permafrost wiederbelebt wurden, von denen drei – P. mammoth, Megavirus mammoth und Pandoravirus mammoth – in derselben prähistorischen Probe entdeckt wurden, die Mammutwolle enthielt.

P. mammoth ist ein Stamm der Pandoraviridae-Virusfamilie, die die überwiegende Mehrheit der aus Permafrost wiederbelebten Viren ausmacht. Pandoraviren sind Amöben-infizierende Riesenviren mit großen, amphorenförmigen Partikeln mit einer Länge von bis zu 1,2 Mikrometern.

Forscher entdeckten P. mammoth in der 27.000 Jahre alten gefrorenen Probe von Mammutwolle vom Ufer des Yana-Flusses und im 28.600 Jahre alten, versteinerten Mageninhalt eines Mammuts auf den Lyakhovsky-Inseln vor der Küste im Nordosten Russlands.

Das Team setzte den neu entdeckten Pandoravirus-Stamm einer Amöbenkultur sowie menschlichen und Mauszellen aus. Dies ist das Standardprotokoll, um zu überprüfen, dass Viren keine Säugetierzellen infizieren können.

Das Pandoravirus-Yedoma ist das bislang älteste aus dem Permafrost wiederbelebte Virus. Forscher entdeckten den 48.500 Jahre alten, Amöben-infizierenden Erreger in eisigen Ablagerungen unter einem See in Yukechi Alas im Fernen Osten Russlands. P. yedoma ist eines der 13 „Zombie“-Viren, die in der am 18. Februar in der Zeitschrift Viruses veröffentlichten Studie beschrieben werden, und hat ein großes, eiförmiges Partikel mit einer Länge von 1 Mikrometer.

Forscher datieren im Permafrost eingeschlossene Viren mithilfe von Radiokohlenstoff, einer radioaktiven Kohlenstoffart, die mit einer bekannten Geschwindigkeit zerfällt und dabei helfen kann, das Alter organischer Materialien zu bestimmen. In Proben, die älter als 50.000 Jahre sind, ist die verbleibende Menge an radioaktivem Kohlenstoff jedoch so gering, dass aktuelle Techniken das Material nicht genau datieren können.

Das Megavirus-Mammut ist das erste im Permafrost entdeckte Virus, das zur Familie der Mimiviridae gehört.

Mimiviren waren die ersten Viren, die Forscher als Riesenviren klassifizierten, nachdem sie sie 1992 im Wasser eines Kühlturms in Bradford, England, entdeckt hatten. Mimiviren infizieren Amöben und haben Partikel mit einem Durchmesser von 0,5 Mikrometern, die in einer Kapsel mit 20 identischen Viren eingeschlossen sind , dreieckige Facetten. Megaviren wie M. mammoth gehören zu einer Unterfamilie der Mimiviridae und weisen dieselben Merkmale auf.

Forscher isolierten den neu entdeckten Stamm zusammen mit P. mammoth und P. mammoth aus einem 27.000 Jahre alten Klumpen Eis und Mammutwolle, der am Ufer des Yana-Flusses entdeckt wurde.

Pacmanviren sind eine kürzlich entdeckte Gruppe Amöben-infizierender Viren, die entfernt mit dem Virus der Afrikanischen Schweinepest aus der Familie der Asfarviridae verwandt sind. Wissenschaftler benannten sie nach dem Videospiel „Pac-Man“, weil die Proteinhülle, wenn sie zerbrochen ist, wie ein aufgerissenes Maul aussieht.

Pacmanvirus lupus ist das dritte bekannte Mitglied dieser Gruppe und der erste Stamm, der aus Permafrost isoliert wurde – genauer gesagt aus den 27.000 Jahre alten gefrorenen Darmresten eines Sibirischen Wolfs (Canis lupus). Wissenschaftler beschrieben das frisch aufgetaute Virus, das sie am Standort Yana entdeckt hatten, in der Anfang des Jahres veröffentlichten Studie.

Pacmanviren werden als Riesenviren klassifiziert, der neu entdeckte Stamm ist jedoch nur 0,2 Mikrometer lang und unter einem Lichtmikroskop unsichtbar.

Cedratviren sind Amöben-infizierende Riesenviren, die zu einer Untergruppe der Pithovirus-Familie gehören, zu der P. sibericum und P. mammoth gehören. Wissenschaftler isolierten drei bisher unbekannte Stämme des Cedratvirus an verschiedenen Orten im russischen Fernen Osten und beschrieben sie in der Anfang des Jahres veröffentlichten Studie.

Forscher extrahierten Cedratvirus lena aus Permafrost an den schlammigen Ufern des Lena-Flusses im Fernen Osten Russlands. Der neu entdeckte Stamm hat ein längliches Partikel mit einer Länge von 1,5 Mikrometern, das dem von P. sibericum ähnelt, aber an jedem Ende zwei korkartige Strukturen anstelle einer aufweist.

Das Team sammelte zwei weitere Cedratvirus-Stämme im Fernen Osten Russlands: C. kamchatka aus gefrorenem Boden auf der Halbinsel Kamtschatka und C. duvanny aus Schlamm, der infolge des Auftauens von Permafrost unterschiedlichen Alters in den Kolyma-Fluss floss.

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Sascha ist ein in Großbritannien ansässiger angehender Autor bei Live Science. Sie hat einen Bachelor-Abschluss in Biologie von der University of Southampton in England und einen Master-Abschluss in Wissenschaftskommunikation vom Imperial College London. Ihre Arbeiten wurden im Guardian und auf der Gesundheitswebsite Zoe veröffentlicht. Neben dem Schreiben spielt sie gerne Tennis, backt Brot und durchstöbert Second-Hand-Läden nach versteckten Schätzen.

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