Do četvrtine kontinentalnog dijela sjeverne Zemljine polutke prekriveno je permafrostom. Ona uzima
Osim aktivne emisije, tlo sadržimikrobi i virusi, koji su još od prapovijesti stigli u "polumrtvo", uspavano stanje. Međunarodna skupina istraživača iz Rusije, Francuske i Njemačke odlučila je testirati mogu li "odmrznuti" virusi obnoviti aktivnost i zaraziti moderne organizme.
Zašto je potreban eksperiment?
Klimatsko zatopljenje posebno je vidljivo na Arktiku.Temperatura u ovoj regiji raste, prema različitim procjenama, dva ili čak četiri puta brže od svjetskog prosjeka. Istraživači bilježe topljenje permafrosta na sve većim dubinama. Kao rezultat toga, drevni organski slojevi koji su se smrzli prije nekoliko desetaka tisuća godina zagrijavaju se i otapaju. U budućnosti bi ovaj proces mogao utjecati na permafrost koji je nastao prije nekoliko milijuna godina.
Topljenje permafrosta povezano je ne samo srazgradnju drevne organske tvari, što dovodi do emisije ugljičnog dioksida i metana u atmosferu, dodatno pojačavajući učinak zagrijavanja. Istodobno bilježi obnavljanje pojedinih drevnih mikroorganizama koji uzrokuju zarazu životinja.
Na primjer, 2016. na poluotoku Jamalistraživači su dokumentirali masovno izbijanje antraksa među sobovima. Tada je zaraženo više od 2,5 tisuće životinja, od kojih je gotovo svaka deveta umrla. Uslijed kontakta s oboljelim jelenima zaraženo je i 36 osoba od kojih je jedna uginula. Studija je pokazala da su zarazu uzrokovali sojevi bakterije Bacillus anthracis s drevnog groblja stoke. Patogeni su se aktivirali zbog nenormalnih temperatura, što je dovelo do otapanja tla na dubini većoj od uobičajene.
Drevni slojevi stari preko milijun godinagodina, može sadržavati potpuno nepoznate patogene. Istodobno, iako su brojna istraživanja posvećena mogućnosti "oživljavanja" bakterija iz permafrosta, mogućnost pojave "zombi virusa" i njegovih posljedica još uvijek je nedovoljno shvaćena, kažu znanstvenici.
Kako virusi oživljavaju?
Istraživači su izolirali 13 različitih virusa izsedam uzoraka permafrosta iz Sibira, jedan s Kamčatke i jedan s muljevite obale rijeke Lene u Jakutiji. Genom patogena razlikovao se od poznatih suvremenih analoga, no svi su pripadali pet različitih rodova koji inficiraju jednostanične mikroorganizme iz roda Acanthamoeba (Acanthamoeba). Među njima su bili: pandoravirus, cedratvirus, megavirus i pacmanvirus, kao i novi soj pitovirusa.
Starost najstarijeg pronađenog virusaistraživači su procijenili na 48,5 tisuća godina, od kojih je devet provelo najmanje 10 tisuća godina u zamrznutom stanju. U isto vrijeme, uzorci su dobiveni ne samo iz tla: tri su sačuvana u vuni mamuta zamrznutoj prije više od 27 tisuća godina, a još jedan u crijevima istog drevnog sibirskog vuka.
Uzorci raznih virusa pronađeni u permafrostu, pod mikroskopom. Slike: Jean-Marie Alempic et al., Virusi
Svi pronađeni virusi su veliki virusi.Nije slučajnost da su se istraživači posebno usredotočili na proučavanje vrsta koje su vidljive pod konvencionalnim svjetlosnim mikroskopom i ne zahtijevaju sofisticiranije instrumente. To takve patogene čini dobrim modelom koji je lako proučavati u laboratoriju, napominju autori u svom radu.
U zatvorenom laboratoriju znanstvenici su se odmrznulidrevne patogene i sekvencionirali njihove genome. Istraživači su zatim zarazili stanice amebe tim virusima. Budući da se pronađene vrste uglavnom razmnožavaju unutar Acanthamoeba, njihova aktivacija predstavljala je minimalan rizik za prijenos laboratorijskim tehničarima. "One koje smo oživjeli ne predstavljaju nikakvu opasnost, one samo zaraze amebe", rekao je za Live Science Jean-Michel Claverie, mikrobiolog sa Sveučilišta Aix-Marseille u Francuskoj i koautor nove studije.
Što je studija pokazala?
Analiza je pokazala da su nakon odmrzavanja virusizadržao sposobnost inficiranja ameba. Uspješno su prodrli u stanice mikroorganizama, a infekcija je pokrenula aktivnu replikaciju virusnog genoma i stvaranje novih čestica koje su se oslobađale i zarazile druge mikroorganizme.
Studija potvrđuje sposobnost velikihDNK virusi koji inficiraju amebe ostaju zarazni nakon više od 48 000 godina provedenih u dubokom permafrostu. Za tri od pet proučavanih rodova ovo je prvi primjer reaktivacije nakon smrzavanja.
Gledamo ove viruse koji inficiraju amebe,kao surogati za svaki drugi mogući virus koji bi mogao vrebati u permafrostu. Vidimo tragove mnogih, mnogih, mnogih drugih virusa. Znamo da su tamo. Ne znamo sa sigurnošću jesu li još živi. Ali pretpostavljamo da ako su virusi amebe još uvijek živi, onda nema razloga zašto bi drugi virusi bili mrtvi i ne bi mogli zaraziti svoje domaćine.
Jean-Michel Claverie, koautor studije u intervjuu za CNN
Istraživači napominju da osim oživljenogvirusa koji inficiraju amebe, tragovi mnogih drugih vrsta pronađeni su u uzorcima iz vječnosti, uključujući neke povezane s poznatim ljudskim patogenima kao što su poksvirusi (poxviruses) i herpesvirusi. Zbog velikog potencijala patogenosti i rizika od širenja među ljudima, biolozi nisu provjeravali jesu li ovi virusi zadržali sposobnost inficiranja drugih organizama.
Mnogi od virusa koje će objavitidok se led topi, bit će potpuno nepoznat. Još se ne zna hoće li i kako biti zarazni kada budu izloženi svjetlu, toplini i kisiku iz okoline. Ali rezultati eksperimenta sugeriraju da se barem neki od njih mogu prenijeti na ljude, dok ljudi možda nemaju imunitet na takve patogene.
S obzirom na neizbježnost globalnog zatopljenjaznanstvenici pozivaju na oprez pri rudarenju u područjima permafrosta, a također ističu potrebu za daljnjim istraživanjem kako bi se smanjio rizik od epidemije uzrokovane nepoznatim virusima.
Čitaj više:
NASA-in helikopter pokazao zalazak sunca na Marsu. Ne izgleda kao zemlja.
Znanstvenici vjeruju da oblik svemira nije onakav kakav svi misle
Pronađeno blago skriveno tijekom rata prije gotovo 1000 godina