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Des virus vieux de 15 000 ans découverts dans un glacier tibétain

Le Pr Lonnie Thompson découpe une carotte de glace extraite de la calotte glaciaire Guliya.

Le Pr Lonnie Thompson découpe une carotte de glace extraite de la calotte glaciaire Guliya.

Photo : Byrd Polar and Climate Research Center/Giuliano Bertagna

Radio-Canada

Des virus millénaires, pour la plupart inconnus, ont été découverts par des scientifiques américains et chinois dans deux échantillons de glace prélevés dans la glace du plateau tibétain.

En 2015, une équipe de recherche conjointe des États-Unis et de la Chine s'est aventurée sur la calotte glaciaire de Guliya, au Tibet, et en a retiré la plus ancienne carotte (échantillon de glace) jamais forée en dehors des pôles Nord et Sud.

Le camp de recherche situé au sommet Guliya au Tibet.

Camp de recherche des scientifiques sur la calotte glaciaire de Guliya au Tibet.

Photo : Byrd Polar and Climate Research Center/Giuliano Bertagna

La carotte contient plus d'un demi-million d'années d'histoire climatique de la Terre.

Il faut savoir que les glaciers sont de véritables archives du passé de la planète. Ils contiennent des informations, notamment microbiologiques, qui permettent de révéler l'histoire du paléoclimat de la Terre et de prévoir les futurs changements climatiques.

Les couches de glace qui s'accumulent année après année piègent ce qui se trouvait dans l'atmosphère autour d'elles au moment où chaque couche a gelé. Ces couches créent une sorte de ligne du temps, que les scientifiques utilisent pour mieux comprendre le changement climatique et les gaz à travers l'histoire.

Mais ils peuvent également permettre d’étudier les virus et les microbes et de comprendre comment ils ont évolué au fil du temps.

Ces glaciers se sont formés progressivement et, avec la poussière et les gaz, de très nombreux virus se sont également déposés dans la glace, explique dans un communiqué le microbiologiste Zhi-Ping Zhong, chercheur au Byrd Polar and Climate Research Center de l'Université d'État de l'Ohio.

Les glaciers de l'ouest de la Chine ne sont pas bien étudiés, et notre objectif est d'utiliser ces informations pour refléter les environnements passés. Et les virus font partie de ces environnements, affirme le scientifique, dont les travaux sont publiés dans la revue Microbiome (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

Étudier les virus du passé

Pour réaliser leurs travaux, Zhi-Ping Zhong et ses collègues ont mis au point une nouvelle technique ultrapropre pour analyser les microbes et les virus dans la glace sans la contaminer.

Les carottes analysées ont été prélevées en 2015 à haute altitude près du sommet de Guliya, situé à 22 000 pieds au-dessus du niveau de la mer.

Une combinaison de techniques traditionnelles et de nouvelles techniques inédites a permis d’estimer que la glace contenue dans les carottes avait près de 15 000 ans.

En analysant la glace, les chercheurs ont trouvé les codes génétiques de 33 virus. Quatre de ces virus étaient déjà connus de la science, mais au moins 28 d'entre eux n’avaient jamais été identifiés.

Selon les chercheurs, la moitié d'entre eux ont survécu au moment où ils ont gelé, non pas en dépit de la glace, mais grâce à elle.

Ce sont des virus qui auraient prospéré dans des environnements extrêmes, affirme le Pr Matthew Sullivan, coauteur de l'étude.

Ces virus possèdent des signatures génétiques qui les aident à infecter des cellules dans des environnements froids, poursuit le Pr Sullivan.

Ces signatures ne sont pas faciles à extraire, et la méthode mise au point par Zhi-Ping pour décontaminer les carottes et étudier les microbes et les virus dans la glace pourrait nous aider à rechercher ces séquences génétiques dans d'autres environnements glacés extrêmes, comme sur Mars ou sur la Lune, ou plus près de chez nous, dans le désert d'Atacama, ajoute le professeur.

Les virus ne partagent pas un gène commun et universel, si bien que la désignation d'un nouveau virus et la tentative de déterminer où il se situe dans le paysage des virus connus impliquent de multiples étapes, notent les chercheurs dans le communiqué.

Pour comparer des virus non identifiés avec des virus connus, les scientifiques comparent des ensembles de gènes. Les ensembles de gènes de virus connus sont catalogués dans des bases de données scientifiques.

Ces comparaisons de bases de données ont montré que quatre des virus présents dans les carottes de la calotte glaciaire de Guliya avaient déjà été identifiés et appartenaient à des familles de virus qui infectent généralement les bactéries.

L'étude des virus dans les glaciers est un domaine relativement récent de recherche. Seules deux études précédentes ont permis d'identifier des virus dans la glace de glaciers anciens, souligne le Pr Lonnie Thompson, qui a également participé aux travaux.

Nous savons très peu de choses sur les virus et les microbes dans ces environnements extrêmes, ajoute-t-il. Mieux les documenter et les comprendre permettra de savoir comment les bactéries et les virus réagissent au changement climatique.

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