Jopa neljännes maan pohjoisen pallonpuoliskon mannerosasta on ikiroudan peitossa. Hän ottaa
Aktiivisen päästön lisäksi maaperä sisältäämikrobit ja virukset, jotka esihistoriallisista ajoista lähtien saapuivat "puolikuolleeseen", lepotilaan. Kansainvälinen tutkijaryhmä Venäjältä, Ranskasta ja Saksasta päätti testata, pystyvätkö "sulatetut" virukset palauttamaan aktiivisuuden ja tartuttamaan nykyaikaisia organismeja.
Miksi kokeilua tarvitaan?
Ilmaston lämpeneminen on erityisen havaittavissa arktisella alueella.Tällä alueella lämpötila nousee eri arvioiden mukaan kaksi tai jopa neljä kertaa nopeammin kuin maapallolla keskimäärin. Tutkijat tallentavat ikiroudan sulamista yhä suuremmissa syvyyksissä. Tämän seurauksena muinaiset orgaaniset kerrokset, jotka jäätyivät kymmeniä tuhansia vuosia sitten, kuumennetaan ja sulatetaan. Tulevaisuudessa tämä prosessi voi vaikuttaa ikiroutaan, joka muodostui useita miljoonia vuosia sitten.
Ikiroudan sulaminen ei liity pelkästäänmuinaisen orgaanisen aineen hajoaminen, mikä johtaa hiilidioksidi- ja metaanipäästöihin ilmakehään, mikä entisestään tehostaa lämmitysvaikutusta. Samalla se tallentaa yksittäisten muinaisten mikro-organismien palautumisen, jotka aiheuttavat eläinten tartunnan.
Esimerkiksi vuonna 2016 Jamalin niemimaallatutkijat ovat dokumentoineet massiivisen pernaruttoepidemian porojen keskuudessa. Sitten yli 2,5 tuhatta eläintä sai tartunnan, joista lähes joka yhdeksäs kuoli. Myös 36 ihmistä sai tartunnan sairaiden hirvien kanssa kosketuksissa, joista yksi kuoli. Tutkimus osoitti, että tartunnan aiheuttivat Bacillus anthracis -bakteerin kannat muinaisesta karjan hautausmaalta. Taudinaiheuttajat aktivoituivat poikkeavien lämpötilojen vuoksi, mikä johti maaperän sulamiseen tavallista suuremmassa syvyydessä.
Muinaiset kerrokset yli miljoona vuotta vanhojavuosia voi sisältää täysin tuntemattomia taudinaiheuttajia. Samaan aikaan, vaikka lukuisia tutkimuksia on omistettu mahdollisuudelle "elvyttää" bakteereja ikiroutasta, "zombivirusten" ilmaantumisen mahdollisuus ja sen seuraukset ovat edelleen huonosti ymmärretty, tutkijat sanovat.
Miten virukset heräävät henkiin?
Tutkijat eristivät 13 erilaista virustaseitsemän ikiroutanäytettä Siperiasta, yksi Kamtšatkasta ja yksi Lena-joen mutaisesta rannasta Jakutiasta. Patogeenien genomi erosi tunnetuista nykyaikaisista analogeista, mutta ne kaikki kuuluivat viiteen eri sukuun, jotka infektoivat Acanthamoeba-suvun (Acanthamoeba) yksisoluisia mikro-organismeja. Niiden joukossa olivat: pandoravirus, cedratvirus, megavirus ja pacmanvirus sekä uusi pitoviruskanta.
Vanhimman löydetyn viruksen ikätutkijat arvioivat 48,5 tuhatta vuotta, joista yhdeksän vietti vähintään 10 tuhatta vuotta jäätyneessä tilassa. Samaan aikaan näytteet saatiin paitsi maaperästä: kolme niistä säilytettiin yli 27 tuhatta vuotta sitten jäädytetyn mammutin villassa ja vielä yksi saman muinaisen siperialaisen suden suolistossa.
Näytteitä erilaisista viruksista löydetty ikirouta, mikroskoopin alla. Kuvat: Jean-Marie Alempic et al., Viruses
Kaikki löydetyt virukset ovat suuria viruksia.Ei ole sattumaa, että tutkijat keskittyivät nimenomaan sellaisten lajien tutkimiseen, jotka näkyvät tavanomaisella valomikroskoopilla ja jotka eivät vaadi kehittyneempiä instrumentteja. Tämä tekee tällaisista taudinaiheuttajista hyvän mallin, jota on helppo tutkia laboratoriossa, kirjoittajat huomauttavat artikkelissaan.
Suljetussa laboratoriossa tutkijat sulattivatmuinaisia taudinaiheuttajia ja sekvensoivat niiden genomit. Sitten tutkijat infektoivat amebasoluja näillä viruksilla. Koska löydetyt lajit lisääntyvät pääasiassa Acanthamoeban sisällä, niiden aktivoituminen aiheutti minimaalisen riskin siirtyä laboratorioteknikoille. "Ne, jotka olemme herättäneet henkiin, eivät aiheuta vaaraa, ne vain tartuttavat ameboja", Jean-Michel Claverie, mikrobiologi Aix-Marseillen yliopistosta Ranskasta ja uuden tutkimuksen toinen kirjoittaja, kertoi Live Sciencelle.
Mitä tutkimus osoitti?
Analyysi osoitti, että sulatuksen jälkeen viruksetsäilytti kyvyn tartuttaa ameboja. Ne tunkeutuivat onnistuneesti mikro-organismien soluihin, kun taas infektio aloitti virusgenomin aktiivisen replikaation ja uusien hiukkasten muodostumisen, jotka vapautuivat ja infektoivat muita mikro-organismeja.
Tutkimus vahvistaa kyvyn suuriinAmeebaa infektoivat DNA-virukset pysyvät tarttuvina yli 48 000 syvässä ikiroudassa vietetyn vuoden jälkeen. Kolmelle viidestä tutkitusta suvusta tämä on ensimmäinen esimerkki uudelleenaktivoitumisesta jäätymisen jälkeen.
Tarkastelemme näitä viruksia, jotka tartuttavat ameebaa,korvikkeena kaikille muille mahdollisille viruksille, jotka saattavat väijyä ikiroudassa. Näemme jälkiä monista, monista, monista muista viruksista. Tiedämme, että he ovat siellä. Emme tiedä varmasti, ovatko he vielä elossa. Mutta oletamme, että jos amebavirukset ovat edelleen elossa, ei ole mitään syytä, miksi muut virukset olisivat kuolleet eivätkä pystyisi tartuttamaan isäntiään.
Jean-Michel Claverie, tutkimuksen toinen kirjoittaja CNN:n haastattelussa
Tutkijat huomauttavat, että lisäksi elvytettiinameebaa infektoivista viruksista on löydetty jälkiä monista muista lajeista ikuisista näytteistä, mukaan lukien jotkut, jotka liittyvät tunnettuihin ihmisen patogeeneihin, kuten poxviruksiin (poxvirukset) ja herpesviruksiin. Suuren patogeenisyyden ja ihmisten keskuudessa leviämisriskin vuoksi biologit eivät tarkistaneet, säilyvätkö nämä virukset kykynsä tartuttaa muita organismeja.
Monet virukset, jotka vapautuvatjään sulaessa on täysin tuntematon. Vielä ei tiedetä, tarttuvatko ne ja miten ne altistuvat valolle, lämmölle ja ympäristön hapelle. Mutta kokeen tulokset viittaavat siihen, että ainakin osa niistä voi tarttua ihmisiin, kun taas ihmisillä ei ehkä ole immuniteettia tällaisia taudinaiheuttajia vastaan.
Koska ilmaston lämpeneminen on väistämätöntätiedemiehet vaativat varovaisuutta louhittaessa ikirouta-alueilla ja toteavat myös lisätutkimuksen tarpeen tuntemattomien virusten aiheuttaman epidemian riskin minimoimiseksi.
Lue lisää:
NASA-helikopteri näytti auringonlaskua Marsissa. Se ei näytä maalta.
Tiedemiehet uskovat, että maailmankaikkeuden muoto ei ole sitä, mitä kaikki ajattelevat
Löydetyt aarteet piilotettiin sodan aikana lähes 1000 vuotta sitten