圖1. 冰川冰采樣。a. 在中國西部的古里亞冰川高原進(jìn)行了鉆探，海拔6200米。在冰川表面鉆探了一個(gè)309.7米長的冰芯。為了比較，我們之前對(duì)病毒的研究來自在山頂（海拔6650米）鉆探的冰芯。b. 從冰芯中采樣了九個(gè)深度，跨越兩個(gè)主要?dú)夂驎r(shí)代：全新世和末次冰期（LGS）。黑色數(shù)字表示從冰芯表面開始的深度，品紅色文本提供了相應(yīng)的重建年齡，藍(lán)色/紅色文本指示寒冷/溫暖的古氣候條件。

在生物地理學(xué)分析中，研究者發(fā)現(xiàn)大約四分之一的古里亞病毒分類單元與全球數(shù)據(jù)集重疊，尤其是與青藏高原的宏基因組數(shù)據(jù)集重疊。這表明古里亞冰川保存的病毒子集隨著時(shí)間的推移可能存在區(qū)域性的關(guān)聯(lián)。這一發(fā)現(xiàn)與先前的研究一致，即到達(dá)古里亞冰川上空的空氣主要來源于鄰近地區(qū)。

該研究的創(chuàng)新之處在于，它first詳細(xì)地重建了跨越多個(gè)冷暖周期的病毒基因組，并揭示了病毒群落在不同氣候條件下的變化模式。研究中恢復(fù)了1,705個(gè)接近物種級(jí)別的病毒操作分類單元（vOTUs），這一數(shù)量是之前報(bào)道的冰川保存的古老病毒（GPAVs）數(shù)量的五十多倍。

圖2 | GPAV數(shù)量、分類和群落聚類。a. 本研究的GPAVs與之前的報(bào)告對(duì)比。b. 本研究中GPAVs的分類.

文章還討論了病毒群落對(duì)氣候條件的響應(yīng)，特別是在寒冷和溫暖條件下病毒來源或環(huán)境選擇的不同。例如，寒冷時(shí)期的強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致冰川沉積物捕獲范圍的擴(kuò)大。這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們理解過去氣候條件下的病毒生態(tài)提供了新視角，也為探索病毒如何影響古代生態(tài)系統(tǒng)提供了寶貴數(shù)據(jù)。

未來的研究方向可能包括冰川病毒群落對(duì)現(xiàn)代氣候變暖的響應(yīng)、冰川病毒的生物地理學(xué)與傳播途徑，以及冰川病毒群落對(duì)全球碳循環(huán)的潛在影響等方面。隨著冰川的消融，保護(hù)這些珍貴的自然“時(shí)間膠囊”變得日益重要，因?yàn)樗鼈兲N(yùn)含著解開地球歷史生態(tài)與氣候變化之謎的關(guān)鍵線索。

這項(xiàng)研究由來自青藏高原古里亞冰川的研究團(tuán)隊(duì)完成，并由Simon W. Matthews等人發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》上，題目為“青藏高原冰川保存的病毒群落可能與冷暖氣候變化有關(guān)”。該研究為地球科學(xué)領(lǐng)域帶來了新的見解，并為未來的氣候變化研究開辟了新的方向。

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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).