Až čtvrtina kontinentální části severní polokoule Země je pokryta permafrostem. Bere
Kromě aktivní emise půda obsahujemikroby a viry, které od pravěku přicházely v „polomrtvém“, spícím stavu. Mezinárodní skupina výzkumníků z Ruska, Francie a Německa se rozhodla otestovat, zda jsou „rozmražené“ viry schopny obnovit aktivitu a infikovat moderní organismy.
Proč je potřeba experiment?
Oteplování klimatu je zvláště patrné v Arktidě.Teplota v této oblasti roste podle různých odhadů dvakrát nebo dokonce čtyřikrát rychleji, než je celosvětový průměr. Vědci zaznamenávají tání permafrostu ve stále větších hloubkách. V důsledku toho se staré organické vrstvy, které zamrzly před desítkami tisíc let, zahřívají a rozmrazují. V budoucnu může tento proces ovlivnit permafrost, který se vytvořil před několika miliony let.
Tání permafrostu je spojeno nejen srozklad starověké organické hmoty, který vede k emisím oxidu uhličitého a metanu do atmosféry, což dále zvyšuje efekt oteplování. Zároveň zaznamenává obnovu jednotlivých prastarých mikroorganismů, které způsobují infekci zvířat.
Například v roce 2016 na poloostrově Jamalvýzkumníci zdokumentovali masivní výskyt antraxu mezi soby. Tehdy bylo nakaženo více než 2,5 tisíce zvířat, z nichž téměř každé deváté uhynulo. V důsledku kontaktu s nemocnými jeleny se také nakazilo 36 lidí, z nichž jeden uhynul. Studie ukázala, že infekci způsobily kmeny bakterie Bacillus anthracis ze starověkého pohřebiště dobytka. Patogeny byly aktivovány kvůli abnormálním teplotám, což vedlo k tání půdy ve větší hloubce, než je obvyklé.
Starověké vrstvy staré více než milion letlet může obsahovat zcela neznámé patogeny. Současně, ačkoli mnoho studií bylo věnováno možnosti „oživení“ bakterií z permafrostu, možnost vzniku „zombie virů“ a jejich důsledky stále zůstávají špatně pochopeny, říkají vědci.
Jak jsou viry vzkříšeny?
Vědci z nich izolovali 13 různých virůsedm vzorků permafrostu ze Sibiře, jeden z Kamčatky a jeden z bahnitého břehu řeky Lena v Jakutsku. Genom patogenů se lišil od známých moderních analogů, ale všechny patřily do pěti různých rodů, které infikují jednobuněčné mikroorganismy z rodu Acanthamoeba (Acanthamoeba). Mezi nimi byly: pandoravirus, cedratvirus, megavirus a pacmanvirus a také nový kmen pitoviru.
Věk nejstaršího nalezeného viruvýzkumníci odhadli na 48,5 tisíce let, devět z nich strávilo ve zmrzlém stavu nejméně 10 tisíc let. Vzorky přitom nebyly získány pouze z půdy: tři z nich byly uchovány ve vlně mamuta zmrazeného před více než 27 tisíci lety a jeden další ve vnitřnostech téhož starověkého sibiřského vlka.
Vzorky různých virů nalezených v permafrostu pod mikroskopem. Obrázky: Jean-Marie Alempic a kol., Viry
Všechny nalezené viry jsou velké viry.Není náhodou, že se vědci zaměřili speciálně na studium druhů, které jsou viditelné pod běžným světelným mikroskopem a nevyžadují sofistikovanější přístroje. To z těchto patogenů dělá dobrý model, který lze snadno studovat v laboratoři, poznamenávají autoři ve svém článku.
V uzavřené laboratoři vědci rozmrzlistarověké patogeny a sekvenovaly jejich genomy. Vědci pak těmito viry infikovali buňky améby. Vzhledem k tomu, že nalezené druhy se rozmnožují hlavně uvnitř Acanthamoeba, jejich aktivace představovala minimální riziko přenosu na laboratorní techniky. "Ty, které jsme oživili, nepředstavují žádné nebezpečí, infikují pouze améby," řekl Live Science Jean-Michel Claverie, mikrobiolog z University of Aix-Marseille ve Francii a spoluautor nové studie.
Co studie ukázala?
Analýza ukázala, že po rozmrazení viryzachovala schopnost infikovat améby. Úspěšně pronikly do buněk mikroorganismů, přičemž infekce iniciovala aktivní replikaci virového genomu a tvorbu nových částic, které se uvolnily a infikovaly další mikroorganismy.
Studie potvrzuje schopnost velkéhoDNA viry, které infikují améby, zůstávají infekční i po více než 48 000 letech strávených v hlubokém permafrostu. U tří z pěti studovaných rodů jde o první příklad reaktivace po zmrazení.
Díváme se na tyto viry, které infikují amébu,jako náhrada za každý další možný virus, který by se mohl skrývat v permafrostu. Vidíme stopy mnoha, mnoha, mnoha dalších virů. Víme, že tam jsou. Nevíme jistě, zda jsou ještě naživu. Předpokládáme však, že pokud jsou amébové viry stále naživu, není důvod, proč by jiné viry byly mrtvé a nemohly infikovat své hostitele.
Jean-Michel Claverie, spoluautor studie v rozhovoru pro CNN
Vědci podotýkají, že kromě oživenýchvirů, které infikují améby, byly ve vzorcích z věčného života nalezeny stopy mnoha dalších druhů, včetně některých souvisejících se známými lidskými patogeny, jako jsou poxviry (poxviry) a herpesviry. Vzhledem k vysokému potenciálu patogenity a riziku šíření mezi lidmi biologové neověřovali, zda si tyto viry zachovaly schopnost infikovat jiné organismy.
Mnoho virů, které budou uvolněnyjak led taje, bude zcela neznámý. Zatím není známo, zda budou nakažlivé a jak budou vystaveny světlu, teplu a kyslíku z okolního prostředí. Výsledky experimentu ale naznačují, že alespoň některé z nich mohou být přenášeny na člověka, zatímco lidé nemusí mít vůči takovým patogenům imunitu.
Vzhledem k nevyhnutelnosti globálního oteplovánívědci vyzývají k opatrnosti při těžbě v oblastech permafrostu a také upozorňují na nutnost dalšího výzkumu, aby se minimalizovalo riziko epidemie způsobené neznámými viry.
Přečtěte si více:
Vrtulník NASA ukázal západ slunce na Marsu. Nevypadá jako země.
Vědci se domnívají, že tvar vesmíru není takový, jak si každý myslí
Nalezen poklad, který byl ukryt během války před téměř 1000 lety