"فيروسات الزومبي" من التربة الصقيعية: كيف ولماذا تم إحياؤها

ما يصل إلى ربع الجزء القاري من نصف الكرة الشمالي للأرض مغطى بالتربة الصقيعية. انها تأخذ

جزء كبير من سيبيريا ، شمال أوروباأجزاء من روسيا وكندا وألاسكا. بسبب ارتفاع درجة حرارة المناخ ، فإن التربة التي ظلت مجمدة لآلاف السنين تذوب تدريجياً وتطلق غازات الدفيئة.

بالإضافة إلى الانبعاث النشط ، تحتوي التربة علىالميكروبات والفيروسات ، التي وصلت منذ عصور ما قبل التاريخ في حالة نائمة "نصف ميتة". قررت مجموعة دولية من الباحثين من روسيا وفرنسا وألمانيا اختبار ما إذا كانت الفيروسات "المذابة" قادرة على استعادة النشاط وإصابة الكائنات الحية الحديثة.

لماذا تحتاج التجربة؟

يُلاحظ ارتفاع درجة حرارة المناخ بشكل خاص في القطب الشمالي.ترتفع درجة الحرارة في هذه المنطقة ، وفقًا لتقديرات مختلفة ، مرتين أو حتى أربع مرات أسرع من المتوسط ​​العالمي. يسجل الباحثون ذوبان التربة الصقيعية على أعماق أكبر من أي وقت مضى. نتيجة لذلك ، يتم تسخين وإذابة الطبقات العضوية القديمة التي تجمدت منذ عشرات الآلاف من السنين. في المستقبل ، قد تؤثر هذه العملية على التربة الصقيعية التي تشكلت منذ عدة ملايين من السنين.

لا يرتبط ذوبان التربة الصقيعية فقط بـتحلل المواد العضوية القديمة ، مما يؤدي إلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي ، مما يزيد من تأثير الاحتباس الحراري. في الوقت نفسه ، يعمل على إصلاح تعافي الكائنات الحية الدقيقة القديمة التي تسبب إصابة الحيوانات.

على سبيل المثال ، في عام 2016 في شبه جزيرة يامالقام باحثون بتوثيق تفشي مرض الجمرة الخبيثة على نطاق واسع بين حيوانات الرنة. ثم أصيب أكثر من 2.5 ألف حيوان ، مات كل تسعة منها تقريبًا. نتيجة ملامسة الغزلان المريضة ، أصيب 36 شخصًا أيضًا ، توفي أحدهم. وأظهرت الدراسة أن العدوى كانت ناجمة عن سلالات من بكتيريا Bacillus anthracis من مقابر قديمة للماشية. تم تنشيط مسببات الأمراض بسبب درجات الحرارة غير الطبيعية ، مما أدى إلى ذوبان التربة على عمق أكبر من المعتاد.

الطبقات القديمة التي يزيد عمرها عن مليون عامقد تحتوي سنوات على مسببات أمراض غير معروفة تمامًا. في الوقت نفسه ، على الرغم من تكريس العديد من الدراسات لإمكانية "إحياء" البكتيريا من التربة الصقيعية ، إلا أن إمكانية ظهور "فيروسات الزومبي" وعواقبها لا تزال غير مفهومة ، كما يقول العلماء.

كيف يتم بعث الفيروسات؟

قام الباحثون بعزل 13 فيروسًا مختلفًا منسبع عينات من التربة الصقيعية من سيبيريا ، وواحدة من كامتشاتكا ، وواحدة من الضفة الموحلة لنهر لينا في ياقوتيا. اختلف جينوم مسببات الأمراض عن نظائرها الحديثة المعروفة ، لكنها جميعًا تنتمي إلى خمسة أجناس مختلفة تصيب الكائنات الحية الدقيقة أحادية الخلية من جنس Acanthamoeba (Acanthamoeba). من بينها: pandoravirus ، cedratvirus ، megavirus و pacmanvirus ، بالإضافة إلى سلالة جديدة من pitovirus.

تم العثور على عمر أقدم فيروسقدر الباحثون بـ 48.5 ألف سنة ، قضى تسعة منهم ما لا يقل عن 10 آلاف سنة في حالة التجميد. في الوقت نفسه ، تم الحصول على العينات ليس فقط من التربة: تم حفظ ثلاثة منها في صوف ماموث تم تجميده منذ أكثر من 27 ألف عام ، وواحد آخر في أمعاء نفس الذئب السيبيري القديم.

عينات من فيروسات مختلفة موجودة في التربة الصقيعية تحت المجهر. الصور: جان ماري ألمبيك وآخرون ، الفيروسات

جميع الفيروسات الموجودة هي فيروسات كبيرة.ليس من قبيل المصادفة أن الباحثين ركزوا بشكل خاص على دراسة الأنواع المرئية تحت المجهر الضوئي التقليدي ولا تتطلب أدوات أكثر تعقيدًا. وهذا يجعل هذه العوامل الممرضة نموذجًا جيدًا يسهل دراسته في المختبر ، كما لاحظ المؤلفون في ورقتهم.

في مختبر مغلق ، أذاب العلماءمسببات الأمراض القديمة وتسلسل جينوماتها. ثم أصاب الباحثون خلايا الأميبا بهذه الفيروسات. نظرًا لأن الأنواع التي تم العثور عليها تتكاثر بشكل أساسي داخل Acanthamoeba ، فإن تنشيطها يمثل حدًا أدنى من مخاطر الانتقال إلى فنيي المختبرات. قال جان ميشيل كلافيري ، عالم الأحياء الدقيقة في جامعة إيكس مرسيليا في فرنسا والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة ، لـ Live Science: "تلك التي أحياها لا تشكل أي خطر ، فهي تصيب الأميبات فقط".

ماذا أظهرت الدراسة؟

أظهر التحليل أنه بعد إزالة الجليد ، والفيروساتاحتفظت بالقدرة على إصابة الأميبات. لقد نجحوا في اختراق خلايا الكائنات الحية الدقيقة ، بينما بدأت العدوى في التكاثر النشط للجينوم الفيروسي وتشكيل جزيئات جديدة تم إطلاقها وإصابة الكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

تؤكد الدراسة قدرة كبيرةتظل فيروسات الحمض النووي التي تصيب الأميبات معدية بعد أكثر من 48000 سنة قضاها في التربة الصقيعية العميقة. بالنسبة لثلاثة من الأجناس الخمسة التي تمت دراستها ، هذا هو المثال الأول لإعادة التنشيط بعد التجميد.

نحن نبحث في هذه الفيروسات التي تصيب الأميبا ،كبديل لكل فيروس آخر محتمل قد يكمن في التربة الصقيعية. نرى آثارًا للعديد والعديد والعديد من الفيروسات الأخرى. نحن نعلم أنهم هناك. لا نعرف على وجه اليقين ما إذا كانوا لا يزالون على قيد الحياة. لكننا نفترض أنه إذا كانت فيروسات الأميبا لا تزال على قيد الحياة ، فلا يوجد سبب لوفاة الفيروسات الأخرى وعدم قدرتها على إصابة مضيفيها.

جان ميشيل كلافيري ، مؤلف مشارك للدراسة في مقابلة مع شبكة سي إن إن

وأشار الباحثون إلى أنه بالإضافة إلى إحياءهمن الفيروسات التي تصيب الأميبات ، تم العثور على آثار للعديد من الأنواع الأخرى في عينات من الأبدية ، بما في ذلك بعضها المرتبط بمسببات الأمراض البشرية المعروفة مثل فيروسات الجدري (الجدري) وفيروس الهربس. نظرًا للقدرة العالية على الإمراضية وخطر الانتشار بين البشر ، لم يتحقق علماء الأحياء مما إذا كانت هذه الفيروسات قد احتفظت بالقدرة على إصابة الكائنات الحية الأخرى.

العديد من الفيروسات التي سيتم إطلاقها بواسطةعندما يذوب الجليد ، سيكون غير معروف تمامًا. لم يُعرف بعد ما إذا كانت ستكون معدية وكيف ستصبح عند تعرضها للضوء والحرارة والأكسجين من البيئة. لكن نتائج التجربة تشير إلى أن بعضًا منها على الأقل يمكن أن ينتقل إلى البشر ، في حين أن الناس قد لا يكون لديهم مناعة ضد هذه العوامل الممرضة.

نظرا لحتمية ظاهرة الاحتباس الحرارييدعو العلماء إلى توخي الحذر عند التعدين في مناطق التربة الصقيعية ، ويلاحظون أيضًا الحاجة إلى مزيد من البحث لتقليل مخاطر الوباء الذي تسببه فيروسات غير معروفة.

قراءة المزيد:

أظهرت مروحية ناسا غروب الشمس على سطح المريخ. لا تبدو مثل الأرض.

يعتقد العلماء أن شكل الكون ليس ما يعتقده الجميع

تم العثور على كنز مخبأ خلال الحرب منذ ما يقرب من 1000 عام