До една четвърт от северното полукълбо на Земята е покрито с вечна замръзналост.Заема
В допълнение към активната емисия, почвата съдържамикроби и вируси, които от праисторически времена са пристигнали в "полумъртво", латентно състояние. Международна група от изследователи от Русия, Франция и Германия решиха да проверят дали "размразените" вируси са в състояние да възстановят активността и да заразят съвременните организми.
Защо е необходим експеримент?
Затоплянето на климата е особено забележимо в Арктика.Температурата в този регион се повишава, според различни оценки, два или дори четири пъти по-бързо от средното за света. Изследователите регистрират топенето на вечната замръзналост на все по-големи дълбочини. В резултат на това древните органични слоеве, замръзнали преди десетки хиляди години, се нагряват и размразяват. В бъдеще този процес може да засегне вечната замръзналост, която се е образувала преди няколко милиона години.
Топенето на вечната замръзналост е свързано не само сразлагането на древна органична материя, което води до емисии на въглероден диоксид и метан в атмосферата, което допълнително засилва ефекта на затопляне. В същото време той записва възстановяването на отделни древни микроорганизми, които причиняват инфекция на животните.
Например през 2016 г. на полуостров Ямализследователите са документирали масово огнище на антракс сред северните елени. Тогава бяха заразени повече от 2,5 хиляди животни, от които почти всяко девето умря. В резултат на контакт с болни елени са се заразили и 36 души, един от които е починал. Проучването показа, че инфекцията е причинена от щамове на бактерията Bacillus anthracis от древно гробище за добитък. Патогените са се активирали поради анормални температури, което е довело до топене на почвата на по-голяма от обичайната дълбочина.
Древни слоеве на повече от милион годинигодини могат да съдържат напълно неизвестни патогени. В същото време, въпреки че многобройни изследвания са посветени на възможността за „съживяване“ на бактерии от вечната замръзналост, възможността за появата на „зомби вируси“ и последствията от тях все още остават слабо разбрани, казват учените.
Как се възкресяват вирусите?
Изследователите са изолирали 13 различни вируса отседем проби от вечна замръзналост от Сибир, една от Камчатка и една от калния бряг на река Лена в Якутия. Геномът на патогените се различава от известните съвременни аналози, но всички те принадлежат към пет различни рода, които заразяват едноклетъчни микроорганизми от рода Acanthamoeba (Acanthamoeba). Сред тях бяха: пандоравирус, цедравирус, мегавирус и пакманвирус, както и нов щам питовирус.
Възраст на най-стария намерен вирусизследователите оценяват на 48,5 хиляди години, девет от тях са прекарали поне 10 хиляди години в замръзнало състояние. При това пробите са взети не само от почвата: три от тях са запазени във вълната на мамут, замразена преди повече от 27 хиляди години, и още една в червата на същия древен сибирски вълк.
Проби от различни вируси, открити във вечната замръзналост, под микроскоп. Изображения: Jean-Marie Alempic и др., Вируси
Всички намерени вируси са големи вируси.Неслучайно изследователите са се фокусирали специално върху изучаването на видове, които са видими под конвенционален светлинен микроскоп и не изискват по-сложни инструменти. Това прави такива патогени добър модел, който е лесен за изследване в лабораторията, отбелязват авторите в своята статия.
В затворена лаборатория учените размразихадревни патогени и секвенираха техните геноми. След това изследователите заразиха клетки от амеба с тези вируси. Тъй като откритите видове се размножават главно в Acanthamoeba, тяхното активиране представлява минимален риск за предаване на лабораторните техници. „Тези, които съживихме, не представляват опасност, те заразяват само амебите“, каза Жан-Мишел Клавери, микробиолог от университета Екс-Марсилия във Франция и съавтор на новото изследване, пред Live Science.
Какво показа проучването?
Анализът показа, че след размразяването вируситезапазва способността да заразява амебите. Те успешно проникват в клетките на микроорганизмите, докато инфекцията инициира активна репликация на вирусния геном и образуването на нови частици, които се освобождават и заразяват други микроорганизми.
Проучването потвърждава способността на големиДНК вирусите, които заразяват амебите, остават инфекциозни след повече от 48 000 години, прекарани в дълбока вечна замръзналост. За три от петте изследвани рода това е първият пример за реактивиране след замразяване.
Разглеждаме тези вируси, които заразяват амеба,като заместители на всеки друг възможен вирус, който може да дебне във вечната замръзналост. Виждаме следи от много, много, много други вируси. Знаем, че са там. Не знаем със сигурност дали са още живи. Но ние приемаме, че ако вирусите амеба са все още живи, тогава няма причина други вируси да са мъртви и да не могат да заразят своите гостоприемници.
Жан-Мишел Клавери, съавтор на изследването в интервю за CNN
Изследователите отбелязват, че освен съживенитена вируси, които заразяват амеби, следи от много други видове са открити в проби от вечността, включително някои, свързани с известни човешки патогени като поксвируси (поксвируси) и херпесвируси. Поради високия потенциал за патогенност и риска от разпространение сред хората, биолозите не са проверили дали тези вируси са запазили способността да заразяват други организми.
Много от вирусите, които ще бъдат пуснати отдокато ледът се топи, ще бъде напълно неизвестен. Все още не се знае дали те ще бъдат заразни и как, когато са изложени на светлина, топлина и кислород от околната среда. Но резултатите от експеримента предполагат, че поне някои от тях могат да се предават на хора, докато хората може да нямат имунитет към такива патогени.
Предвид неизбежността на глобалното затоплянеучените призовават за повишено внимание при добив в райони с вечна замръзналост и също така отбелязват необходимостта от допълнителни изследвания, за да се сведе до минимум рискът от епидемия, причинена от неизвестни вируси.
Прочетете още:
Хеликоптер на НАСА показа залез на Марс. Не прилича на земя.
Учените смятат, че формата на Вселената не е това, което всички си мислят
Намерено съкровище, скрито по време на войната преди почти 1000 години