۸ ویروس زامبی که دانشمندان از خاک‌های منجمد استخراج کرده‌اند

جهان ما مملو از میکروب‌های باستانی است که در خاک‌های سرد شمالگان و بستر رودخانه‌ها محصور شده‌اند. باکتری‌ها و ویروس‌هایی که هزاران سال پیش وجود داشتند، در لایه‌های ماقبل‌تاریخ، منجمد شده‌اند.

به‌نقل از لایوساینس، گرم‌شدن هوا می‌تواند باعث ذوب‌شدن بسیاری از یخ‌ها‌ی روی زمین شود و این میکروب‌ها را از زندان‌های یخ‌زده‌شان آزاد کند. عوامل بیماری‌زای ناشناخته پس از آزادشدن می‌توانند انسان‌ها یا حیوانات دیگر را آلوده کنند.

ژان میشل کلاوری، زیست‌شناس محاسباتی از دانشگاه اکس‌مارسی فرانسه که ویروس‌های باستانی بیگانه را مطالعه می‌کند، می‌گوید: «این خطر در شرایط گرمایش جهانی افزایش می‌یابد؛ وضعیتی که در آن، ذوب‌شدن یخ‌های دائمی شتاب می‌گیرد و افراد بیشتری در شمالگان ساکن می‌شوند.»

دانشمندان تاکنون فقط ویروس‌های منجمدی را مطالعه کرده‌اند که موجودات تک‌سلولی به نام آمیب را آلوده می‌کنند؛ زیرا این ویروس‌ها بی‌خطر هستند و الگوی خوبی برای دیگر ویروس‌هایی محسوب می‌شوند که ممکن است زیر یخ‌ها کمین کرده باشند.

کلاوری به‌نقل از لایو ساینس می‌گوید: «ما هرگز ریسک استخراج ویروسی را که درنهایت قادر به آلوده‌کردن پستانداران امروزی باشد، نمی‌پذیریم. هیچ مدرک معتبری نداریم که ثابت کند ویروس‌هایی جز ویروس مخصوص آمیب هم می‌توانند همین‌قدر زنده بمانند؛ اما هیچ دلیلی برای امکان‌پذیر‌ نبودن چنین چیزی وجود ندارد؛ چراکه اساسا همه‌ی ویروس‌ها این ویژگی یکسان را دارند که خارج از سلول میزبان خود موجودات بی‌اثری باشند.»

جین کلاوری در ادامه‌ تاکید می‌کند که دانشمندان نمی‌خواهند فقط برای اثبات این موضوع که حق با آن‌ها است، خطر شیوع یک بیماری دنیاگیر جدید را با ویروس‌های زامبی متعلق به گذشته‌های دور بپذیرند.

از عوامل بیماری‌زایی که از توده‌های پشم ماموت احیا شده‌اند تا ذرات پنهان در روده‌های سنگ‌شده‌ی گرگ سیبری، در ادامه با زومیت همراه باشید تا با ۸ ویروس زامبی که دانشمندان از خاک‌های همیشه منجمد بیرون کشیده‌اند، آشنا شوید.

پیتوویروس یکی از بزرگ‌ترین ویروس‌هایی است که تاکنون کشف شده است. این ویروس با طول تقریبی ۱٫۵ میکرومتر، به اندازه‌ی یک باکتری کوچک است و به گروهی به نام «ویروس‌های غول‌پیکر» تعلق دارد. این ویروس‌های DNA دو رشته‌ای، به استثنای برخی موارد زیر میکروسکوپ‌های نوری مشاهده‌پذیر هستند. پیتوویروس شبیه یک بیضی با دیواره‌ای ضخیم به‌همراه دهانه‌ای در یک انتها است و با ساختاری چوب‌پنبه‌ای و شبکه‌‌ای لانه‌زنبوری پوشیده شده است.

دانشمندانی که در سال ۲۰۰۰ در کولیما (واقع در خاور دور روسیه) به‌دنبال عوامل بیماری‌زای ناشناخته بودند، موفق به کشف پیتوویروس شدند. این ویروس درحالی کشف شد که در اعماق خاک‌های همیشه منجمد باستانی سیبری حبس شده بود. دانشمندان ویروس ۳۰ هزار ساله را با قراردادن یک نمونه خاک منجمد در کنار آمیب‌ها که تنها میزبان شناخته‌شده‌ی پیتوویروس است، زنده کردند. این ویروس برای انسان و سایر حیوانات بی‌ضرر است.

کلاوری می‌گوید: «پروتکل ما این است که کشت‌های آمیب را در آزمایشگاه، در تماس با نمونه‌های مختلف قرار دهیم؛ به این امید که نمونه‌های مذکور دارای ویروس‌هایی باشند که بتوانند آمیب‌ها را آلوده کنند.»

محققان نام ویروس را از کلمه‌ی یونانی پیتوس (pithos) گرفتند. پیتوس به ظروفی بزرگ یا آمفورا (خمره‌ی سفالی) اشاره دارد که یونانیان باستان از آن‌ها برای نگهداری شراب یا غذا استفاده می‌کردند. نتایج تحقیقات پژوهشگران در سال ۲۰۱۴ در نشریه‌ی PNAS منتشر شد.

مولی‌ویروس در همان نمونه‌ی ۳۰ هزار ساله‌ی خاک منجمد سیبری کشف شد و درست مانند پیتوویروس، در دسته‌ی ویروس‌های غول‌پیکر قرار دارد. ذرات این ویروس که کوچک‌تر از پیتوویروس هستند، بین ۰٫۶ تا ۱٫۵ میکرومتر طول دارند و می‌توان آن‌ها را زیر میکروسکوپ‌های نوری مشاهده کرد. این ویروس تقریبا کروی‌شکل، با یک لایه‌ی محافظ کرک‌دار احاطه شده است و می‌تواند از هر آمیبی که آلوده می‌کند، ۲۰۰ تا ۳۰۰ ذره‌ی ویروسی جدید تولید و منتشر کند.

مولی‌ویروس هیچ خطری برای انسان و سایر حیوانات ندارد؛ اما محققان در گزارشی که سال ۲۰۱۵ در PNAS منتشر شد، هشدار دادند که کشف دو ویروس باستانی در یک نمونه نشان می‌دهد که احتمالا عوامل بیماری‌زای خفته در خاک‌های همیشه منجمد در کمین ما هستند.

پژوهشگران در گزارش خود می‌نویسند: «ما نمی‌توانیم این موضوع را رد کنیم که ویروس‌های پنهان جمعیت‌های انسانی یا حیوانی سیبری می‌توانند با ذوب‌شدن لایه‌های منجمد قطبی یا ایجاد اختلال در آن‌ها توسط فعالیت‌های صنعتی انسان، دوباره ظهور کنند.»

ماموت پیتوویروس، دومین گونه‌ی پیتوویروس به‌شمار می‌رود که در تاریخ ثبت شده است. این ویروس، از میان توده‌ای از پشم‌های ماموت ۲۷ هزار ساله‌ای جدا شد که در سواحل رودخانه‌ی یانا در خاور دور روسیه کشف شده بود.ماموت پیتوویروس، یک ذره‌ی کشیده و بزرگ به‌طول ۱٫۸ میکرومتر است و ساختار چوب‌پنبه‌ای‌مانند آن به ساختار پیتوویروس شباهت دارد. آمیب‌ها، تنها میزبان این گونه از ویروس‌ها هستند.

کلاوری و همکارانش در مقاله‌ای که اوایل امسال منتشر شد، به توصیف ماموت پیتوویروس پرداختند. در این تحقیق، ۱۳ ویروس زامبی شناسایی شدند که همگی در خاک‌های منجمد سیبری کشف شده بودند. از بین این ۱۳ ویروس، ماموت پیتوویروس، ماموت مگاویروس و ماموت پاندوراویروس در یک نمونه‌ی ماقبل تاریخ کشف شدند که حاوی مقداری پشم ماموت بود.

ماموت پاندوراویروس، سویه‌ای از خانواده‌ی ویروس‌های Pandoraviridae است و اکثریت قریب‌به‌اتفاق ویروس‌های احیاشده از خاک‌های منجمد را شامل می‌شود. پاندوراویروس‌ها، ویروس‌های غول‌پیکر آلوده‌کننده‌ی آمیب هستند که ذرات بزرگ خمره‌ای‌شکلی به‌طول ۱٫۲ میکرومتر دارند. محققان این ویروس را در نمونه‌ی منجمد ۲۷ هزار ساله‌ی پشم ماموت از ساحل رودخانه یانا و در محتوای خشک‌شده‌ی معده‌ی ماموت در جزایر لیاخوفسکی، دور از سواحل شمال شرقی روسیه کشف کردند.

پژوهشگران سویه‌ی جدید پاندوراویروس را در معرض کشت آمیب و سلول‌های انسان و موش قرار دادند. این‌کار درواقع یک پروتکل استاندارد برای تایید این موضوع است که ویروس‌ها نمی‌توانند سلول‌های پستانداران را آلوده کنند.

پاندوراویروس یدوما، قدیمی‌ترین ویروس احیاشده از خاک‌های منجمد به‌شمار می‌رود. محققان این عامل بیماری‌زای ۴۸۵۰۰ ساله‌ی آلوده‌کننده‌ی آمیب را در ذخایر یخی زیر دریاچه‌ای در یوکه‌چی آلاس در خاور دور روسیه کشف کردند.

پاندوراویروس یدوما یکی از ۱۳ ویروس زامبی است که در مطالعه‌ی منتشرشده در ۱۸ فوریه‌ در مجله‌ی ویروس‌ها، مورد بررسی قرار گرفته است. این ویروس، یک ذره‌ی بزرگ تخم‌مرغی‌شکل به‌طول یک میکرومتر دارد.

محققان با استفاده از رادیوکربن، سن ویروس‌های حبس‌شده در خاک‌های منجمد را تخمین زدند. رادیوکربن، نوعی کربن رادیواکتیو است که با سرعت مشخصی تجزیه می‌شود و می‌تواند به تعیین سن مواد آلی کمک کند. بااین‌وجود در نمونه‌های قدیمی‌تر از ۵۰ هزار سال، مقدار کربن رادیواکتیو باقی‌مانده به‌قدری کم است که با استفاده از تکنیک‌های کنونی نمی‌توان سن دقیق مواد را تعیین کرد.

ماموت مگاویروس، اولین ویروس کشف‌شده در خاک‌های منجمد است که به خانواده‌ی می‌می‌ویروس‌ها تعلق دارد.

می‌می‌ویروس‌ها، نخستین ویروس‌هایی بودند که پس از اینکه در سال ۱۹۹۲ در یک برج خنک‌کننده در برادفورد انگلستان کشف شدند، توسط محققان در دسته‌ی ویروس‌های غول‌پیکر قرار گرفتند.

می‌می‌ویروس‌ها به‌عنوان آلوده‌کننده‌های آمیب، ذراتی به قطر ۰٫۵ میکرومتر دارند که در کپسولی با ۲۰ وجه مثلثی یکسان محصور شده‌اند. مگاویروس‌هایی مانند ماموت مگاویروس، متعلق به زیرخانواده‌ی می‌می‌ویروس‌ها هستند و ویژگی‌های مشابهی دارند.

محققان این سویه‌ی جدید را همراه با یدوما پاندوراویروس و ماموت پاندوراویروس، از یک توده‌ی یخ و پشم متعلق به ماموتی ۲۷ هزار ساله‌ جدا کردند. این نمونه‌ی باستانی، در ساحل رودخانه‌ی یانا پیدا شده بود.

پک‌من‌ویروس‌ها، گروهی از ویروس‌های آلوده‌کننده‌ی آمیب هستند که به‌تازگی کشف شده‌اند. این ویروس‌ها، ارتباط دوری با ویروس تب خوکی آفریقایی دارند که از خانواده‌ی Asfarviridae است. دانشمندان نام این ویروس را از نام یک بازی ویدیویی به‌نام «Pac-Man» الهام گرفته‌اند؛ زیرا وقتی پوسته‌ی پروتئینی آن می‌شکند، مانند دهان بازشده به‌نظر می‌رسد.

پک‌من‌ویروس‌های لوپوس، سومین عضو ثبت‌شده از این گروه و اولین سویه‌ی جداشده از خاک‌های منجمد به‌شمار می‌روند. این ویروس‌ها، از بقای روده‌ای ۲۷ هزار ساله کشف شده‌اند که به یک گرگ سیبری با نام علمی Canis lupus تعلق داشت.

دانشمندان در مقاله‌ای که اوایل امسال منتشر شد، این ویروس تازه ذوب‌شده را که در محدوده‌ی یانا کشف شده، توصیف کردند. پک‌من‌ویروس‌ها در دسته‌ی ویروس‌های غول‌پیکر طبقه‌بندی می‌شوند؛ اما سویه‌ی تازه کشف‌شده تنها ۰٫۲ میکرومتر طول دارد و در زیر میکروسکوپ نوری نامرئی است.

سدرات‌ویروس‌ها، ویروس‌های غول‌پیکر آلوده‌کننده‌ی آمیب هستند و به زیرگروهی از خانواده‌ی پیتوویروس تعلق دارند که شامل ویروس‌های Pithovirus sibericum و ماموت پاندوراویروس هم می‌شود.

دانشمندان سه سویه‌ی ناشناخته‌ی قبلی سدرات‌ویروس را در مکان‌های مختلف خاور دور روسیه کشف کردند و در مطالعه‌ای که اوایل امسال منتشر شد، به توصیف آن‌ها پرداختند. سویه‌ی جدید کشف‌شده، ذره‌ی درازی به‌طول ۱٫۵ میکرومتر است که به پیتوویروس شباهت دارد؛ اما در هر انتهای آن به‌جای یک ساختار چوب‌پنبه‌ای‌شکل، دو ساختار قرار گرفته است.

تیم تحقیقاتی، دو سویه‌ی دیگر سدرات‌ویروس را نیز از خاور دور روسیه استخراج کرده‌اند: ویروس C. kamchatka از خاک‌های منجمد جزیره‌ی کامچاتکا و C. duvanny از گِلی که در نتیجه‌ی ذوب‌شدن خاک‌های منجمد در دوره‌های مختلف به رودخانه‌ی کولیما می‌ریزد.