Вирусы плохо адаптируются к хаотичным изменениям температуры

Новое исследование Университета Флориды и Йельского университета, опубликованное в журнале Evolution, изучило, как организм — в данном случае простой вирус — адаптируется к изменению температуры, когда это изменение происходит по-разному: постоянно, по узнаваемой схеме или случайным образом.

Ключевой вывод: вирусы, сталкивавшиеся со случайными изменениями температуры, оказались наименее приспособленными. Это говорит о том, что долгоживущие виды с низким генетическим разнообразием (например, ламантины, белые медведи или гепарды) могут столкнуться с трудностями при адаптации к непредсказуемым условиям, прогнозируемым некоторыми моделями изменения климата.

Ход исследования:

  • Учёные использовали везикулярный стоматит вирус (VSV) как модельный организм из-за его простого генома, быстрого размножения и возможности создания «архива» (замороженных образцов).
  • Клонированный вирус-предок разделили на 20 популяций и распределили по 4 группам:
    1. Постоянная «низкая» температура: 84.2°F (~29°C).
    2. Постоянная «высокая» температура: 98.6°F (~37°C).
    3. Предсказуемое чередование температур (высокая/низкая) по дням.
    4. Случайное изменение температуры в диапазоне от 84.2°F до 98.6°F.
  • После периода адаптации приспособленность (fitness) вирусов сравнили с вирусом-предком.

Результаты (по степени приспособленности):

  1. Вирусы из группы с предсказуемым чередованием температур.
  2. Вирусы из групп с постоянной температурой (высокой или низкой).
  3. Вирусы из группы со случайными изменениями температуры — они не смогли эффективно адаптироваться.

Комментарии учёных:

  • Барри Альто (UF): Целью было фундаментально изучить, как паттерн изменения влияет на адаптацию.
  • Пол Тёрнер (Yale): Результаты удивительны, поскольку вирусы — одни из самых адаптивных организмов (например, вирус гриппа). Неспособность адаптироваться к разнице всего в 14°F (~7.8°C) указывает на серьёзную проблему.
  • Тёрнер подчеркнул: если даже вирусы не справляются со случайными изменениями, то виды с более долгим жизненным циклом и меньшим потенциалом к мутациям почти наверняка столкнутся с трудностями.