Op til en fjerdedel af den kontinentale del af Jordens nordlige halvkugle er dækket af permafrost. Hun tager
Udover aktiv emission indeholder jordenmikrober og vira, som siden forhistorisk tid ankom i en "halvdød", sovende tilstand. En international gruppe forskere fra Rusland, Frankrig og Tyskland besluttede at teste, om "optøede" vira er i stand til at genoprette aktivitet og inficere moderne organismer.
Hvorfor er et eksperiment nødvendigt?
Klimaopvarmningen er især mærkbar i Arktis.Temperaturen i denne region stiger ifølge forskellige skøn to eller endda fire gange hurtigere end det globale gennemsnit. Forskere registrerer smeltningen af permafrost på stadig større dybder. Som et resultat bliver de gamle organiske lag, der frøs for titusinder af år siden, opvarmet og optøet. I fremtiden kan denne proces påvirke permafrosten, som blev dannet for flere millioner år siden.
Afsmeltningen af permafrost er ikke kun forbundet mednedbrydning af gammelt organisk stof, som fører til udledning af kuldioxid og metan til atmosfæren, hvilket yderligere forstærker den opvarmende effekt. Samtidig registrerer den genoprettelse af individuelle ældgamle mikroorganismer, der forårsager infektion af dyr.
For eksempel i 2016 på Yamal-halvøenforskere har dokumenteret et massivt udbrud af miltbrand blandt rensdyr. Derefter blev mere end 2,5 tusinde dyr inficeret, hvoraf næsten hver niende døde. Som følge af kontakt med syge rådyr blev 36 personer også smittet, hvoraf en døde. Undersøgelsen viste, at infektionen var forårsaget af stammer af bakterien Bacillus anthracis fra en gammel kvæggravplads. Patogener blev aktiveret på grund af unormale temperaturer, hvilket førte til, at jorden smeltede i en større dybde end normalt.
Gamle lag over en million år gamleår kan indeholde helt ukendte patogener. På samme tid, selvom adskillige undersøgelser er blevet afsat til muligheden for at "genoplive" bakterier fra permafrost, er muligheden for fremkomsten af "zombievirus" og dens konsekvenser stadig dårligt forstået, siger videnskabsmænd.
Hvordan genopstår vira?
Forskerne isolerede 13 forskellige vira frasyv prøver af permafrost fra Sibirien, en fra Kamchatka og en fra den mudrede bred af Lena-floden i Yakutia. Patogenernes genom adskilte sig fra de kendte moderne analoger, men de tilhørte alle fem forskellige slægter, der inficerer encellede mikroorganismer fra slægten Acanthamoeba (Acanthamoeba). Blandt dem var: pandoravirus, cedratvirus, megavirus og pacmanvirus, samt en ny stamme af pitovirus.
Alder på den ældste virus fundetforskere anslået til 48,5 tusind år, ni af dem tilbragte mindst 10 tusind år i en frossen tilstand. Samtidig blev prøverne ikke kun opnået fra jorden: tre af dem blev bevaret i ulden fra en mammut frosset for mere end 27 tusind år siden, og en mere i tarmene fra den samme gamle sibiriske ulv.
Prøver af forskellige vira fundet i permafrost under et mikroskop. Billeder: Jean-Marie Alempic et al., Viruses
Alle fundne vira er store vira.Det er ikke tilfældigt, at forskerne specifikt fokuserede på at studere arter, der er synlige under et konventionelt lysmikroskop og ikke kræver mere sofistikerede instrumenter. Dette gør sådanne patogener til en god model, der er let at studere i laboratoriet, bemærker forfatterne i deres papir.
I et lukket laboratorium tøede forskere opgamle patogener og sekventerede deres genomer. Forskerne inficerede derefter amøbeceller med disse vira. Da de fundne arter hovedsageligt formerer sig inde i Acanthamoeba, udgjorde deres aktivering en minimal risiko for overførsel til laboratorieteknikere. "Dem, vi genoplivede, udgør ingen fare, de inficerer kun amøber," fortalte Jean-Michel Claverie, en mikrobiolog ved universitetet i Aix-Marseille i Frankrig og medforfatter af den nye undersøgelse, til WordsSideKick.com.
Hvad viste undersøgelsen?
Analysen viste, at efter afrimning, virabevarede evnen til at inficere amøber. De trængte med succes ind i mikroorganismernes celler, mens infektion initierede aktiv replikation af det virale genom og dannelsen af nye partikler, der blev frigivet og inficerede andre mikroorganismer.
Undersøgelsen bekræfter evnen til storeDNA-vira, der inficerer amøber, forbliver infektiøse efter mere end 48.000 år tilbragt i dyb permafrost. For tre af de fem undersøgte slægter er dette det første eksempel på reaktivering efter frysning.
Vi ser på disse vira, der inficerer amøber,som surrogater for alle andre mulige virus, der kan gemme sig i permafrosten. Vi ser spor af mange, mange, mange andre vira. Vi ved, de er der. Vi ved ikke med sikkerhed, om de stadig er i live. Men vi antager, at hvis amøbevirus stadig er i live, så er der ingen grund til, at andre vira ville være døde og ude af stand til at inficere deres værter.
Jean-Michel Claverie, medforfatter af undersøgelsen i et interview med CNN
Forskerne bemærker, at ud over de genoplivedeaf vira, der inficerer amøber, er der fundet spor af mange andre arter i prøver fra evige tider, herunder nogle forbundet med kendte humane patogener såsom poxvirus (koppevirus) og herpesvirus. På grund af det høje potentiale for patogenicitet og risikoen for spredning blandt mennesker undersøgte biologer ikke, om disse vira bevarer evnen til at inficere andre organismer.
Mange af de vira, der vil blive frigivet afda isen smelter, vil være helt ukendt. Det vides endnu ikke, om de vil være smitsomme og hvordan, når de udsættes for lys, varme og ilt fra omgivelserne. Men resultaterne af eksperimentet tyder på, at i det mindste nogle af dem kan overføres til mennesker, mens folk måske ikke har immunitet over for sådanne patogener.
I betragtning af den uundgåelige global opvarmningvidenskabsmænd opfordrer til forsigtighed ved minedrift i permafrostområder og bemærker også behovet for yderligere forskning for at minimere risikoen for en epidemi forårsaget af ukendte vira.
Læs mere:
NASA helikopter viste solnedgang på Mars. Det ligner ikke jorden.
Forskere mener, at universets form ikke er, hvad alle tror
Skatte fundet, der var skjult under krigen for næsten 1.000 år siden