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Ancient viruses in thawing permafrost: who are they and how do they impact present-day ecosystems?

Projektbeschreibung

Wiederbelebung von uralten schlafenden Viren, die Bakterien infizieren

Mit der zunehmenden Erderwärmung könnten Viren, die seit Millionen von Jahren unter dem Permafrost eingeschlossen sind, wieder zum Leben erwachen. Die Freisetzung dieser uralten Viren aus dem Eis könnte sich unmittelbar auf die Populationsdynamik von heutigen Wirten auswirken. Das EU-finanzierte Projekt PermAVirThaw möchte Erkenntnisse darüber gewinnen, welche Viren im Permafrost eingeschlossen sind und welche Wirte sie infizieren können. Viren, die Pflanzen und Tiere infizieren, könnten wesentliche Bedrohungen für die Wirtschaft und die menschliche Gesundheit darstellen. Das Projekt wird herausfinden, wie Vorkommen und Häufigkeit dieser Viren je nach Alter und Art des Permafrostes in der Arktis variieren. Außerdem wird es die Fähigkeit von aus dem Permafrost extrahierten Virenpartikeln zur Ansteckung von Bakterien der heutigen Zeit quantifizieren und messen, wie stark sie die Funktion von Bakterien beim Kohlenstoffkreislauf beeinträchtigen.

Ziel

Around 17% of the Earth’s terrestrial surface is composed of permafrost, characterized by frozen ground for at least two consecutive years. Humanity has left Pandora's freezer door open⁠. With the poles warming 3-times faster than the rest of the world, permafrost is being rapidly lost, potentially releasing ancient microbes locked in frozen soil. Accumulated evidences show that microbes, including viruses, locked in ancient permafrost can stay viable over millennia. However, little is known about viruses that froze alongside many of these microbial communities, and their release due to permafrost thaw may directly affect the population dynamics of present-day hosts. To understand these impacts, we need to determine which viruses are archived in permafrost and which hosts they can infect. Viruses infecting plants and animals might pose major economic and human health threats whereas viruses infecting microbes can transform ecological systems on which we rely. Therefore, the Fellowship goals are i) to determine how the virosphere varies with permafrost age and type across the Arctic; ii) to quantify the capacity of virions extracted from permafrost to infect present-day microbes; and iii) to measure the impact of permafrost extracted virions on present-day microbial community diversity and carbon cycling. The main outcomes will be large-scale knowledge on the composition of the ancient permafrost virosphere and the influence of age (including palaeoenvironment) on virus persistence and diversity, as well as their capacity to infect present-day microbes and change biogeochemical cycles.

Koordinator

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Netto-EU-Beitrag
€ 212 933,76
Adresse
TRINITY LANE THE OLD SCHOOLS
CB2 1TN Cambridge
Vereinigtes Königreich

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Region
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten
€ 212 933,76