美国科学家揭示青藏高原冰川保存的病毒群落可能与冷暖气候变化有关！
时间：2024-10-29 阅读：180
研究团队利用基因组学方法，重建了来自古里亚冰川冰芯中跨越超过41,000年历史的九个不同时间跨度的病毒基因组。他们发现，病毒群落在寒冷和温暖气候条件下表现出显著的差异，特别是在从末次冰川期过渡到全新世的关键气候转变期（约11,500年前）。通过对病毒与宿主之间相互作用的生物信息学分析，研究人员发现黄杆菌（Flavobacterium），一种常见的冰川优势谱系，在此期间持续受到高病毒压力，这可能促进了冰川生态系统在ji端条件下的适应。
图1. 冰川冰采样。a. 在中国西部的古里亚冰川高原进行了钻探，海拔6200米。在冰川表面钻探了一个309.7米长的冰芯。为了比较，我们之前对病毒的研究来自在山顶（海拔6650米）钻探的冰芯。b. 从冰芯中采样了九个深度，跨越两个主要气候时代：全新世和末次冰期（LGS）。黑色数字表示从冰芯表面开始的深度，品红色文本提供了相应的重建年龄，蓝色/红色文本指示寒冷/温暖的古气候条件。
在生物地理学分析中，研究者发现大约四分之一的古里亚病毒分类单元与全球数据集重叠，尤其是与青藏高原的宏基因组数据集重叠。这表明古里亚冰川保存的病毒子集随着时间的推移可能存在区域性的关联。这一发现与先前的研究一致，即到达古里亚冰川上空的空气主要来源于邻近地区。
该研究的创新之处在于，它first详细地重建了跨越多个冷暖周期的病毒基因组，并揭示了病毒群落在不同气候条件下的变化模式。研究中恢复了1,705个接近物种级别的病毒操作分类单元（vOTUs），这一数量是之前报道的冰川保存的古老病毒（GPAVs）数量的五十多倍。
图2 | GPAV数量、分类和群落聚类。a. 本研究的GPAVs与之前的报告对比。b. 本研究中GPAVs的分类.
文章还讨论了病毒群落对气候条件的响应，特别是在寒冷和温暖条件下病毒来源或环境选择的不同。例如，寒冷时期的强风可能导致冰川沉积物捕获范围的扩大。这些发现不仅为我们理解过去气候条件下的病毒生态提供了新视角，也为探索病毒如何影响古代生态系统提供了宝贵数据。
未来的研究方向可能包括冰川病毒群落对现代气候变暖的响应、冰川病毒的生物地理学与传播途径，以及冰川病毒群落对全球碳循环的潜在影响等方面。随着冰川的消融，保护这些珍贵的自然“时间胶囊”变得日益重要，因为它们蕴含着解开地球历史生态与气候变化之谜的关键线索。
这项研究由来自青藏高原古里亚冰川的研究团队完成，并由Simon W. Matthews等人发表在《自然·地球科学》上，题目为“青藏高原冰川保存的病毒群落可能与冷暖气候变化有关”。该研究为地球科学领域带来了新的见解，并为未来的气候变化研究开辟了新的方向。
更多信息请阅读：
Zhong, ZP., Zablocki, O., Li, YF. et al. Glacier-preserved Tibetan Plateau viral community probably linked to warm–cold climate variations. Nat. Geosci.17, 912–919 (2024).