Tief im sibirischen Permafrost, fast 100 Fuß unter dem gefrorenen Boden, schlummerte sie jahrhundertelang vor sich hin. Oberirdisch zogen sich die Gletscher zurück, die ersten Menschen kamen, und schließlich entwickelte sich eine Zivilisation.
Jetzt wurde es aufgetaut und wieder zum Leben erweckt, dank eines Teams französischer Wissenschaftler. Es handelt sich um einen Virus, und seine zombieartige Wiederauferstehung zeigt, dass die Mikroben viel länger überleben können, als Wissenschaftler bisher angenommen haben.
Zehntausende von Jahren blieb das Virus völlig eingefroren. Die Mikrobe war jedoch nicht ganz tot – zum Teil deshalb, weil ein Virus nach den Maßstäben der Biologie nicht wirklich als lebendig bezeichnet werden kann. Alle Viren benötigen Wirtszellen, um sich zu vermehren, und zwischen den Reproduktionszyklen überdauern sie als inerte Partikel, die Virionen genannt werden und in etwa dem Samen einer Pflanze entsprechen.
Im Jahr 2000 kamen die Wissenschaftler unter der Leitung von Jean-Michel Claverie und Chantal Abergel vom Institut für Mikrobiologie des Mittelmeerraums nach Anyuysk, einer abgelegenen Stadt in der sibirischen Region Tschukotka, um in einer bis dahin unerforschten Umgebung nach neuen Viren zu suchen. Zuvor war spekuliert worden (und es wurde inzwischen bewiesen), dass Organismen für Zehntausende von Jahren eingefroren und dann erfolgreich wiederbelebt werden können. Daher bohrten die Forscher tief in einen Ausläufer des permanent gefrorenen Bodens am Ufer des Anuy-Flusses, um nach solchen zu suchen.
Sie behandelten den Kern des gefrorenen Bodens, den sie entnommen hatten, mit äußerster Sorgfalt: Sie beschichteten seine Außenfläche mit Reinigungsalkohol, um Verunreinigungen zu beseitigen, entnahmen dann eine winzige Bodenprobe aus seinem Zentrum und bewahrten sie in einem sterilen Beutel auf. Mit Hilfe der Radiokohlenstoffdatierung datierten die Wissenschaftler das Alter des Bodens auf 34 000 bis 37 000 Jahre.
Die Jahre vergingen, und schließlich analysierten die Wissenschaftler die Probe zusammen mit anderen. Mehr als ein Jahrzehnt später haben sie endlich bekannt gegeben, dass sie in der Permafrostprobe tatsächlich ein lebensfähiges Virus gefunden haben – und zwar ein viel ungewöhnlicheres, als sie erwartet hatten.
„Wir hatten vermutet, dass die Viren mindestens so lange infektiös bleiben könnten“, sagt Claverie. „Die Überraschung lag eher in der Tatsache, dass es sich um ein riesiges Virus handelte, das sich völlig von den bisherigen [modernen] Viren unterscheidet.“
Bis 2003 ging man davon aus, dass alle Viren winzig sind – unter einem normalen Lichtmikroskop völlig unsichtbar und nur einen Bruchteil so groß wie die meisten Bakterienzellen. Seitdem wurden mehrere Riesenviren entdeckt, darunter Pandoraviren, die Claverie und Abergel in einer vor der chilenischen Küste gesammelten Wasserprobe entdeckten und die mit einer Länge von etwa einem Mikrometer, also einem Tausendstel Millimeter, den Größenrekord halten.
Doch ihr neues Virus Pithovirus sibericum, das in einer heute in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Arbeit beschrieben wird, ist erstaunliche 1,5 Mikrometer lang und damit 10- bis 100-mal so groß wie ein durchschnittlich großes Virus. Unter dem Mikroskop ist es leicht als ein Oval zu erkennen, das von einer dunkelschwarzen Hülle mit einem perforierten Pfropfen am Ende umgeben ist, der etwa die Größe einer Bakterienzelle hat.
Es stellt keine Gefahr für den Menschen dar, da es ausschließlich Einzeller, so genannte Amöben, infiziert. Das entdeckten die Wissenschaftler, als sie die Mikrobe aus ihrer trägen Virionenform wiederbelebten, indem sie sie erwärmten und in eine Petrischale mit lebenden Amöben setzten. Nach der Wiederbelebung drang das Virus in die Amöbenzellen ein, übernahm die Stoffwechselmechanismen der Zellen, um viele Kopien von sich selbst zu erstellen, und spaltete die Zellen auf, tötete sie und machte sich selbst frei, um weitere Zellen zu infizieren.
Die bisher bekannten Riesenviren infizieren auch Amöben, wahrscheinlich weil es so einfach ist, in sie einzudringen. Amöben ernähren sich durch Phagozytose, d. h. sie nutzen ihre Zellmembranen, um Partikel und Organismen zu verschlingen; damit ein Riesenvirus in eine Amöbe eindringen kann, muss sie sich nur verschlingen lassen. Da die meisten Zellen von Menschen und anderen Tieren Partikel nicht auf diese Weise verschlingen, müssen Viren, die uns infizieren, in der Regel komplexere Eintrittsmethoden verwenden, die eine solche enorme Größe nicht zulassen.
Für die Wissenschaftler ist der wichtigste Aspekt der neuen Entdeckung, was sie herausfanden, als sie die DNA des Virus isolierten und seine Gene sequenzierten. „Sein Genom ist viel kleiner als aufgrund der Partikelgröße erwartet, nämlich nur 500 Gene“, sagt Claverie, „während die beiden anderen Familien von Riesenviren mehr als tausend Gene haben. Darüber hinaus ähnelt der Replikationsprozess des neuen Virus viel mehr dem von Viren normaler Größe als dem der anderen Riesenviren, was Claverie dazu veranlasst, es als eine Art „Brücke“ zwischen den Riesenviren zu bezeichnen.