A Föld északi féltekéjének kontinentális részének legfeljebb negyedét permafrost borítja. Elveszi
Az aktív emisszió mellett a talaj tartalmazmikrobák és vírusok, amelyek a történelem előtti idők óta „félholt”, alvó állapotba érkeztek. Egy orosz, francia és német kutatók nemzetközi csoportja úgy döntött, hogy megvizsgálja, hogy a "felolvasztott" vírusok képesek-e helyreállítani az aktivitást és megfertőzni a modern szervezeteket.
Miért van szükség kísérletre?
Az éghajlat felmelegedése különösen az Északi-sarkon érezhető.A hőmérséklet ebben a régióban különböző becslések szerint kétszer, sőt négyszer gyorsabban emelkedik, mint a globális átlag. A kutatók a permafroszt egyre nagyobb mélységben történő olvadását rögzítik. Ennek eredményeként a több tízezer évvel ezelőtt fagyott ősi szerves rétegek felmelegednek és felolvadnak. A jövőben ez a folyamat hatással lehet a több millió évvel ezelőtt kialakult örökfagyra.
A permafrost olvadása nemcsak aaz ősi szerves anyagok bomlása, ami szén-dioxid és metán kibocsátásához vezet a légkörbe, tovább erősítve a melegítő hatást. Ugyanakkor rögzíti az egyes ősi mikroorganizmusok helyreállítását, amelyek állatok fertőzését okozzák.
Például 2016-ban a Jamal-félszigetenkutatók dokumentálták a lépfene hatalmas kitörését a rénszarvasok körében. Akkor több mint 2,5 ezer állat fertőződött meg, amelyek közül csaknem minden kilencedik elpusztult. A beteg szarvasokkal való érintkezés következtében 36-an is megfertőződtek, közülük egy meghalt. A tanulmány kimutatta, hogy a fertőzést a Bacillus anthracis baktérium törzsei okozták egy ősi szarvasmarha temetőből. A kórokozók a rendellenes hőmérséklet hatására aktivizálódtak, ami a talaj szokásosnál nagyobb mélységben történő olvadásához vezetett.
Több mint egymillió éves ősi rétegekévek teljesen ismeretlen kórokozókat tartalmazhatnak. Ugyanakkor, bár számos tanulmány foglalkozott a baktériumok „újjáélesztésének” lehetőségével a permafrostból, a „zombivírusok” megjelenésének lehetősége és annak következményei még mindig kevéssé ismertek – állítják a tudósok.
Hogyan élednek fel a vírusok?
A kutatók 13 különböző vírust izoláltakhét permafroszt minta Szibériából, egy Kamcsatkából és egy a Léna folyó sáros partjáról Jakutföldön. A kórokozók genomja eltért az ismert modern analógoktól, de mind öt különböző nemzetségbe tartoztak, amelyek az Acanthamoeba (Acanthamoeba) nemzetség egysejtű mikroorganizmusait fertőzik meg. Köztük volt: pandoravírus, cedratvirus, megavírus és pacmanvírus, valamint a pitovírus új törzse.
A legrégebbi talált vírus koraa kutatók 48,5 ezer évre becsülték, közülük kilencen legalább 10 ezer évet töltöttek fagyott állapotban. Ugyanakkor a mintákat nemcsak a talajból nyerték: hármat egy több mint 27 ezer évvel ezelőtt fagyott mamut gyapjújában, egy másikat pedig ugyanannak az ősi szibériai farkasnak a belében őriztek meg.
Különböző vírusok mintái a permafrostban, mikroszkóp alatt. Képek: Jean-Marie Alempic et al., Vírusok
Minden talált vírus nagy vírus.Nem véletlen, hogy a kutatók kifejezetten a hagyományos fénymikroszkóp alatt látható, bonyolultabb műszereket nem igénylő fajok vizsgálatára koncentráltak. Ez teszi az ilyen kórokozókat jó modellnek, amelyet könnyű laboratóriumban tanulmányozni – jegyzik meg a szerzők közleményükben.
Egy zárt laboratóriumban a tudósok felolvadtakősi kórokozókat és szekvenálták genomjukat. A kutatók ezután ezekkel a vírusokkal fertőzték meg az amőbasejteket. Mivel a talált fajok főként az Acanthamoeba belsejében szaporodnak, aktiválódásuk minimális kockázatot jelentett a laboratóriumi technikusok számára. „Az általunk újraélesztettek nem jelentenek veszélyt, csak az amőbákat fertőzik meg” – mondta a Live Science-nek Jean-Michel Claverie, a francia Aix-Marseille Egyetem mikrobiológusa és az új tanulmány társszerzője.
Mit mutatott ki a tanulmány?
Az elemzés kimutatta, hogy a leolvasztás után a vírusokmegőrizte az amőbák megfertőzésének képességét. Sikeresen behatoltak a mikroorganizmusok sejtjeibe, miközben a fertőzés elindította a vírusgenom aktív replikációját és új részecskék képződését, amelyek felszabadultak és más mikroorganizmusokat fertőztek meg.
A tanulmány megerősíti a nagyAz amőbákat megfertőző DNS-vírusok több mint 48 000 év után is fertőzőképesek maradnak a mély permafrostban. Az öt vizsgált nemzetség közül három esetében ez az első példa a fagyasztás utáni újraaktiválódásra.
Ezeket a vírusokat nézzük, amelyek megfertőzik az amőbát,minden más lehetséges vírus helyettesítőjeként, amely a permafrostban rejtőzhet. Sok-sok-sok más vírus nyomait látjuk. Tudjuk, hogy ott vannak. Nem tudjuk biztosan, hogy élnek-e még. Feltételezzük azonban, hogy ha az amőbavírusok még életben vannak, akkor nincs oka annak, hogy más vírusok elpusztulnának, és ne lennének képesek megfertőzni gazdáikat.
Jean-Michel Claverie, a tanulmány társszerzője a CNN-nek adott interjújában
A kutatók megjegyzik, hogy az újjáéledt mellettAz amőbákat fertőző vírusok közül sok más faj nyomait is találták örökkévaló mintákban, köztük néhány olyan ismert emberi kórokozóhoz köthető, mint a himlővírusok (himlővírusok) és a herpeszvírusok. A nagy patogenitási potenciál és az emberek közötti terjedés kockázata miatt a biológusok nem ellenőrizték, hogy ezek a vírusok képesek-e megfertőzni más szervezeteket.
A vírusok közül sok, amelyet ki fog szabadítaniahogy a jég elolvad, teljesen ismeretlen lesz. Egyelőre nem tudni, hogy fertőzőek lesznek-e, és hogyan, ha fénynek, hőnek és a környezet oxigénjének vannak kitéve. A kísérlet eredményei azonban azt sugallják, hogy legalább egy részük átterjedhet az emberre, míg az emberek nem biztos, hogy immunisak az ilyen kórokozókkal szemben.
Tekintettel a globális felmelegedés elkerülhetetlenségéreA tudósok óvatosságra intenek a permafrost területeken végzett bányászat során, és megjegyzik, hogy további kutatásokra van szükség az ismeretlen vírusok által okozott járvány kockázatának minimalizálása érdekében.
Olvass tovább:
A NASA helikoptere naplementét mutatott be a Marson. Nem úgy néz ki, mint a föld.
A tudósok úgy vélik, hogy az univerzum formája nem az, amit mindenki gondol
Kincset találtak, amelyet a háború alatt rejtettek el közel 1000 évvel ezelőtt