Έως και το ένα τέταρτο του ηπειρωτικού τμήματος του βόρειου ημισφαιρίου της Γης καλύπτεται από μόνιμο πάγο. Αυτή παίρνει
Εκτός από την ενεργό εκπομπή, το έδαφος περιέχειμικρόβια και ιούς, που από τα προϊστορικά χρόνια έφτασαν σε «μισοπεθαμένη», αδρανοποιημένη κατάσταση. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών από τη Ρωσία, τη Γαλλία και τη Γερμανία αποφάσισε να ελέγξει εάν οι «απψυγμένοι» ιοί είναι σε θέση να αποκαταστήσουν τη δραστηριότητα και να μολύνουν σύγχρονους οργανισμούς.
Γιατί χρειάζεται ένα πείραμα;
Η υπερθέρμανση του κλίματος είναι ιδιαίτερα αισθητή στην Αρκτική.Η θερμοκρασία σε αυτή την περιοχή ανεβαίνει, σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, δύο ή και τέσσερις φορές ταχύτερα από τον παγκόσμιο μέσο όρο. Οι ερευνητές καταγράφουν το λιώσιμο του μόνιμου παγετού σε όλο και μεγαλύτερα βάθη. Ως αποτέλεσμα, τα αρχαία οργανικά στρώματα που πάγωσαν πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια θερμαίνονται και αποψύχονται. Στο μέλλον, αυτή η διαδικασία μπορεί να επηρεάσει τον μόνιμο πάγο, που σχηματίστηκε πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια.
Η τήξη του μόνιμου παγετού συνδέεται όχι μόνο μεη αποσύνθεση της αρχαίας οργανικής ύλης, η οποία οδηγεί σε εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου στην ατμόσφαιρα, ενισχύοντας περαιτέρω το φαινόμενο της θέρμανσης. Παράλληλα, καταγράφει την αποκατάσταση μεμονωμένων αρχαίων μικροοργανισμών που προκαλούν μόλυνση των ζώων.
Για παράδειγμα, το 2016 στη χερσόνησο ΓιαμάλΟι ερευνητές έχουν τεκμηριώσει ένα τεράστιο ξέσπασμα άνθρακα μεταξύ ταράνδων. Στη συνέχεια, περισσότερα από 2,5 χιλιάδες ζώα μολύνθηκαν, από τα οποία σχεδόν κάθε ένατο πέθαναν. Ως αποτέλεσμα της επαφής με άρρωστα ελάφια, μολύνθηκαν επίσης 36 άνθρωποι, ένας εκ των οποίων πέθανε. Η μελέτη έδειξε ότι η μόλυνση προκλήθηκε από στελέχη του βακτηρίου Bacillus anthracis από έναν αρχαίο ταφικό χώρο βοοειδών. Τα παθογόνα ενεργοποιήθηκαν λόγω μη φυσιολογικών θερμοκρασιών, που οδήγησαν στο λιώσιμο του εδάφους σε μεγαλύτερο από το συνηθισμένο βάθος.
Αρχαία στρώματα ηλικίας άνω του ενός εκατομμυρίου ετώνχρόνια μπορεί να περιέχει εντελώς άγνωστα παθογόνα. Ταυτόχρονα, αν και πολυάριθμες μελέτες έχουν αφιερωθεί στη δυνατότητα «αναβίωσης» βακτηρίων από το μόνιμο πάγο, η πιθανότητα εμφάνισης «ιών ζόμπι» και οι συνέπειές τους παραμένουν ελάχιστα κατανοητές, λένε οι επιστήμονες.
Πώς ανασταίνουν οι ιοί;
Οι ερευνητές απομόνωσαν 13 διαφορετικούς ιούς απόεπτά δείγματα μόνιμου παγετού από τη Σιβηρία, ένα από την Καμτσάτκα και ένα από τη λασπώδη όχθη του ποταμού Λένα στη Γιακουτία. Το γονιδίωμα των παθογόνων διέφερε από τα γνωστά σύγχρονα ανάλογα, αλλά ανήκαν όλα σε πέντε διαφορετικά γένη που προσβάλλουν μονοκύτταρους μικροοργανισμούς από το γένος Acanthamoeba (Acanthamoeba). Μεταξύ αυτών ήταν: ο πανδοραίος, ο κέδρος, ο μεγαϊός και ο ιός pacman, καθώς και ένα νέο στέλεχος πιτοϊού.
Ηλικία του παλαιότερου ιού που βρέθηκεΟι ερευνητές υπολόγισαν σε 48,5 χιλιάδες χρόνια, εννέα από αυτούς πέρασαν τουλάχιστον 10 χιλιάδες χρόνια σε παγωμένη κατάσταση. Ταυτόχρονα, τα δείγματα ελήφθησαν όχι μόνο από το έδαφος: τρία από αυτά διατηρήθηκαν στο μαλλί ενός μαμούθ που είχε παγώσει πριν από περισσότερα από 27 χιλιάδες χρόνια και ένα ακόμη στα έντερα του ίδιου αρχαίου λύκου της Σιβηρίας.
Δείγματα διάφορων ιών που βρέθηκαν στο permafrost, σε μικροσκόπιο. Εικόνες: Jean-Marie Alempic et al., Viruses
Όλοι οι ιοί που βρέθηκαν είναι μεγάλοι ιοί.Δεν είναι τυχαίο ότι οι ερευνητές εστίασαν ειδικά στη μελέτη ειδών που είναι ορατά κάτω από ένα συμβατικό μικροσκόπιο φωτός και δεν απαιτούν πιο εξελιγμένα όργανα. Αυτό καθιστά τέτοια παθογόνα ένα καλό μοντέλο που είναι εύκολο να μελετηθεί στο εργαστήριο, σημειώνουν οι συγγραφείς στην εργασία τους.
Σε ένα κλειστό εργαστήριο, οι επιστήμονες ξεπάγωσαναρχαία παθογόνα και αλληλουχία των γονιδιωμάτων τους. Στη συνέχεια οι ερευνητές μόλυναν κύτταρα αμοιβάδας με αυτούς τους ιούς. Δεδομένου ότι τα είδη που βρέθηκαν αναπαράγονται κυρίως μέσα στο Acanthamoeba, η ενεργοποίησή τους αποτελούσε ελάχιστο κίνδυνο μετάδοσης στους τεχνικούς εργαστηρίου. «Αυτά που αναβιώσαμε δεν αποτελούν κίνδυνο, μολύνουν μόνο αμοιβάδες», δήλωσε στο Live Science ο Jean-Michel Claverie, μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Aix-Marseille στη Γαλλία και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.
Τι έδειξε η μελέτη;
Η ανάλυση έδειξε ότι μετά την απόψυξη, οι ιοίδιατήρησε την ικανότητα να μολύνει αμοιβάδες. Διείσδυσαν με επιτυχία στα κύτταρα των μικροοργανισμών, ενώ η μόλυνση ξεκίνησε την ενεργό αντιγραφή του ιικού γονιδιώματος και το σχηματισμό νέων σωματιδίων που απελευθερώθηκαν και μόλυναν άλλους μικροοργανισμούς.
Η μελέτη επιβεβαιώνει την ικανότητα των μεγάλωνΟι ιοί DNA που μολύνουν τις αμοιβάδες παραμένουν μολυσματικοί μετά από περισσότερα από 48.000 χρόνια παραμονής σε βαθύ μόνιμο πάγο. Για τρία από τα πέντε γένη που μελετήθηκαν, αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα επανενεργοποίησης μετά την κατάψυξη.
Εξετάζουμε αυτούς τους ιούς που μολύνουν την αμοιβάδα,ως υποκατάστατα για κάθε άλλο πιθανό ιό που μπορεί να κρύβεται στον μόνιμο παγετό. Βλέπουμε ίχνη πολλών, πολλών, πολλών άλλων ιών. Ξέρουμε ότι είναι εκεί. Δεν ξέρουμε με βεβαιότητα αν είναι ακόμα ζωντανοί. Αλλά υποθέτουμε ότι εάν οι ιοί της αμοιβάδας είναι ακόμα ζωντανοί, τότε δεν υπάρχει λόγος για τον οποίο άλλοι ιοί θα ήταν νεκροί και δεν θα μπορούσαν να μολύνουν τους ξενιστές τους.
Ο Jean-Michel Claverie, συν-συγγραφέας της μελέτης σε συνέντευξή του στο CNN
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι εκτός από την αναβίωσετων ιών που μολύνουν τις αμοιβάδες, ίχνη πολλών άλλων ειδών έχουν βρεθεί σε δείγματα από αιώνια, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων που σχετίζονται με γνωστά ανθρώπινα παθογόνα, όπως ιούς ευλογιάς (ιοί ευλογιάς) και ιοί έρπητα. Λόγω της μεγάλης πιθανότητας παθογένειας και του κινδύνου εξάπλωσης μεταξύ των ανθρώπων, οι βιολόγοι δεν έλεγξαν εάν αυτοί οι ιοί διατήρησαν την ικανότητα να μολύνουν άλλους οργανισμούς.
Πολλοί από τους ιούς που θα απελευθερωθούν απόκαθώς ο πάγος λιώνει, θα είναι εντελώς άγνωστο. Δεν είναι ακόμη γνωστό εάν θα είναι μεταδοτικά και πώς, όταν εκτεθούν στο φως, τη θερμότητα και το οξυγόνο από το περιβάλλον. Όμως τα αποτελέσματα του πειράματος υποδηλώνουν ότι τουλάχιστον μερικά από αυτά μπορούν να μεταδοθούν στον άνθρωπο, ενώ οι άνθρωποι μπορεί να μην έχουν ανοσία σε τέτοια παθογόνα.
Με δεδομένο το αναπόφευκτο της υπερθέρμανσης του πλανήτηΟι επιστήμονες ζητούν προσοχή κατά την εξόρυξη σε περιοχές με μόνιμο πάγο και σημειώνουν επίσης την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα για την ελαχιστοποίηση του κινδύνου επιδημίας που προκαλείται από άγνωστους ιούς.
Διαβάστε περισσότερα:
Ελικόπτερο της NASA έδειξε το ηλιοβασίλεμα στον Άρη. Δεν μοιάζει με γη.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το σχήμα του σύμπαντος δεν είναι αυτό που πιστεύουν όλοι
Βρέθηκε θησαυρός που ήταν κρυμμένος κατά τη διάρκεια του πολέμου σχεδόν πριν από 1.000 χρόνια