Потепління в Арктиці призводить до розтанення вічної мерзлоти в регіоні — замерзлого шару ґрунту під землею — і потенційно пробуджує віруси, які, пробувши у сплячці десятки тисяч років, можуть загрожувати здоров’ю тварин і людей.
Хоча пандемія, спричинена хворобою з далекого минулого, нагадує сюжет фантастичного фільму, вчені попереджають, що ризики недооцінені, повідомляє CNN.
«З вічною мерзлотою відбувається багато такого, що викликає занепокоєння, і це дійсно показує, чому надзвичайно важливо зберегти якомога більшу частину вічної мерзлоти замороженою», – сказала Кімберлі Майнер, кліматолог з Лабораторії реактивного руху NASA при Каліфорнійському технологічному інституті в Пасадені, штат Каліфорнія.
Вічна мерзлота покриває п’яту частину Північної півкулі, тисячоліттями підтримуючи арктичну тундру і бореальні ліси Аляски, Канади та росії. Вона слугує своєрідною капсулою часу, зберігаючи, окрім стародавніх вірусів, муміфіковані рештки низки вимерлих тварин, які вчені змогли відкопати та вивчити за останні роки, в тому числі двох печерних левенят і шерстистого носорога.
Причина того, що вічна мерзлота є гарним середовищем для зберігання, полягає не лише в тому, що вона холодна. Це безкисневе середовище, в яке не проникає світло. Але сьогодні температура в Арктиці зростає в чотири рази швидше, ніж на решті планети, що послаблює верхній шар вічної мерзлоти в регіоні.
Щоб краще зрозуміти ризики, які несуть заморожені віруси, Жан-Мішель Клавері, почесний професор медицини та геноміки Медичної школи Університету Екс-Марсель у Марселі (Франція), протестував зразки землі, взяті з сибірської вічної мерзлоти, щоб з’ясувати, чи є вірусні частинки, що містяться в них, все ще інфекційними. Він шукає те, що він називає «зомбі-вірусами» – і він знайшов деякі з них.
Клавері вивчає особливий тип вірусів, який він вперше відкрив у 2003 році. Відомі як гігантські віруси, вони набагато більші за звичайні і їх можна побачити за допомогою звичайного світлового мікроскопа, а не більш потужного електронного мікроскопа. Це робить їх зручною моделлю для такого типу лабораторної роботи.
Його зусилля з виявлення вірусів, заморожених у вічній мерзлоті, були частково натхненні групою російських вчених, які у 2012 році відродили польову квітку з насіннєвої тканини, якій було вже 30 000 років, знайденої в норі білки. З того часу вчені також успішно повертають до життя стародавніх мікроскопічних тварин.
У 2014 році Клавері вдалося оживити вірус, який він і його команда виділили з вічної мерзлоти, вперше за 30 000 років зробивши його інфекційним, ввівши в культивовані клітини. Задля безпеки він вирішив вивчати вірус, який може вражати лише одноклітинних амеб, а не тварин чи людей.
У 2015 році він повторив цей подвиг, виділивши інший тип вірусу, який також вражав амеб. У своєму останньому дослідженні, опублікованому 18 лютого в журналі Viruses, Клавері та його команда виділили кілька штамів стародавнього вірусу з численних зразків вічної мерзлоти, взятих з семи різних місць Сибіру, і показали, що кожен з них може інфікувати культивовані клітини амеб.
Ці останні штами представляють п’ять нових родин вірусів, на додачу до двох, які він відродив раніше. Найстарішому з них майже 48 500 років, згідно з радіовуглецевим датуванням ґрунту, і він походить зі зразка землі, взятого з підземного озера на глибині 16 метрів під поверхнею. Наймолодшим зразкам, знайденим у шлунковому вмісті та шерсті останків шерстистого мамонта, було 27 000 років.
Те, що віруси, які інфікують амеб, все ще заразні після такого тривалого часу, свідчить про потенційно більшу проблему, каже Клавері. Він побоюється, що люди розглядають його дослідження як наукову цікавинку і не сприймають перспективу повернення до життя стародавніх вірусів як серйозну загрозу для здоров’я населення.
«Ми розглядаємо ці віруси, що інфікують амеб, як сурогати всіх інших можливих вірусів, які можуть перебувати у вічній мерзлоті, – сказав Клавері в інтерв’ю CNN. – Ми бачимо сліди багатьох інших вірусів,тож ми знаємо, що вони там є. Ми не знаємо напевно, що вони все ще живі. Але ми вважаємо, що якщо амебні віруси все ще живі, то немає жодних причин, чому б інші віруси не могли бути живими і здатними інфікувати своїх господарів».
У вічній мерзлоті були знайдені сліди вірусів і бактерій, які можуть інфікувати людину.
Зразок легень з тіла жінки, ексгумованої в 1997 році з вічної мерзлоти в селі на півострові Сьюард на Алясці, містив геномний матеріал штаму грипу, відповідального за пандемію 1918 року. У 2012 році вчені підтвердили, що 300-річні муміфіковані останки жінки, похованої в Сибіру, містять генетичні ознаки вірусу, що викликає віспу.
Спалах сибірської виразки в Сибіру, від якого постраждали десятки людей і понад 2 000 північних оленів у липні-серпні 2016 року, також був пов’язаний з глибшим таненням вічної мерзлоти під час надзвичайно спекотного літа, що дозволило старим спорам Bacillus anthracis вийти на поверхню зі старих поховань або туш тварин.
Біргітта Евенгорд, почесний професор кафедри клінічної мікробіології Університету Умео у Швеції, зазначила, що треба краще відстежувати ризики, який становлять потенційні патогени у талій вічній мерзлоті, але застерегла від паніки.
«Ви повинні пам’ятати, що наш імунний захист розвивався в тісному контакті з мікробіологічним середовищем, – сказала Евенгорд, яка є членом Північного центру передового досвіду CLINF, групи, яка досліджує вплив зміни клімату на поширеність інфекційних захворювань серед людей і тварин в північних регіонах. – Якщо у вічній мерзлоті ховається вірус, з яким ми не контактували тисячі років, можливо, наш імунний захист недостатній. Треба поважати ситуацію і бути проактивними, а не просто реагувати на неї. А спосіб боротися зі страхом – знання».
Звичайно, вчені не знають, як довго ці віруси можуть залишатися інфекційними в сучасних умовах, або наскільки ймовірно, що вірус зустрінеться з відповідним хазяїном. Не всі віруси є патогенами, здатними викликати захворювання, деякі з них є доброякісними або навіть корисними для своїх господарів. І хоча Арктика є домом для 3,6 мільйона людей, вона все ще залишається малонаселеним регіоном, що робить ризик контакту людини з давніми вірусами дуже низьким.
«Ризик неминуче зростатиме в умовах глобального потепління, – каже Клавері, – коли танення вічної мерзлоти прискорюватиметься, і все більше людей заселятимуть Арктику в результаті промислових проєктів».
І Клавері не єдиний, хто попереджає, що регіон може стати сприятливим ґрунтом для поширення вірусу.
Минулого року група вчених опублікувала дослідження зразків ґрунту та озерних відкладів, взятих з озера Хейзен, прісноводного озера в Канаді, розташованого за Полярним колом. Вони секвенували генетичний матеріал в осаді, щоб ідентифікувати вірусні ознаки та геноми потенційних хазяїв — рослин і тварин — у цій місцевості.
Використовуючи аналіз комп’ютерної моделі, вони припустили, що ризик передачі вірусів новим господарям вищий у місцях, близьких до тих, де в озеро стікає велика кількість льодовикової талої води — сценарій, який стає все більш імовірним у міру потепління клімату.
Виявлення вірусів та інших небезпек, що містяться у вічній мерзлоті, яка тане, є першим кроком до розуміння того, яку небезпеку вони становлять для Арктики.
Танення може бути поступовим процесом, що триває лише кілька сантиметрів на десятиліття, але може відбуватися і швидше, як, наприклад, у випадку масивних зсувів ґрунту, які можуть раптово оголити глибокі та давні шари вічної мерзлоти. Цей процес також вивільняє метан і вуглекислий газ в атмосферу, що є недооціненим чинником зміни клімату.
Завантаження коментарів …