עד רבע מהחלק היבשתי של חצי הכדור הצפוני של כדור הארץ מכוסה בפרמאפרסט. היא לוקחת
בנוסף לפליטה הפעילה, האדמה מכילהחיידקים ווירוסים, שמאז התקופה הפרהיסטורית הגיעו במצב "חצי מת", רדום. קבוצה בינלאומית של חוקרים מרוסיה, צרפת וגרמניה החליטה לבדוק האם נגיפים "מופשרים" מסוגלים לשחזר פעילות ולהדביק אורגניזמים מודרניים.
מדוע יש צורך בניסוי?
התחממות האקלים בולטת במיוחד באזור הארקטי.הטמפרטורה באזור זה עולה, לפי הערכות שונות, בקצב מהיר פי שניים או אפילו פי ארבעה מהממוצע העולמי. חוקרים מתעדים את ההמסה של פרמפרוסט בעומקים יותר ויותר. כתוצאה מכך, השכבות האורגניות העתיקות שקפאו לפני עשרות אלפי שנים מתחממות ומופשרות. בעתיד, תהליך זה עשוי להשפיע על הפרמפרוסט, שנוצר לפני כמה מיליוני שנים.
ההתכה של פרמאפרוסט קשורה לא רק עםפירוק של חומר אורגני עתיק, מה שמוביל לפליטות של פחמן דו חמצני ומתאן לאטמוספירה, מה שמגביר עוד יותר את אפקט ההתחממות. במקביל, הוא מתעד שחזור של מיקרואורגניזמים עתיקים בודדים הגורמים להדבקה של בעלי חיים.
למשל, ב-2016 בחצי האי ימאלחוקרים תיעדו התפרצות מסיבית של אנתרקס בקרב איילים. אז נדבקו יותר מ-2.5 אלף בעלי חיים, מתוכם כמעט כל תשיעי מתו. כתוצאה ממגע עם צבאים חולים נדבקו גם 36 בני אדם, אחד מהם מת. המחקר הראה שהזיהום נגרם על ידי זנים של החיידק Bacillus anthracis מאתר קבורה עתיק של בקר. פתוגנים הופעלו עקב טמפרטורות חריגות, שהובילו להמסת הקרקע בעומק גדול מהרגיל.
שכבות עתיקות בנות למעלה ממיליון שניםשנים עשויות להכיל פתוגנים לא ידועים לחלוטין. יחד עם זאת, למרות שמחקרים רבים הוקדשו לאפשרות של "להחיות" חיידקים מ-permafrost, האפשרות של הופעת "נגיפי זומבי" והשלכותיה עדיין לא מובנות, אומרים מדענים.
איך מתעוררים וירוסים לתחייה?
החוקרים בודדו 13 וירוסים שוניםשבע דגימות של פרמפרוסט מסיביר, אחת מקמצ'טקה ואחת מהגדה הבוצית של נהר לנה ביקוטיה. הגנום של הפתוגנים היה שונה מהאנלוגים המודרניים המוכרים, אך כולם השתייכו לחמישה סוגים שונים שמדביקים מיקרואורגניזמים חד-תאיים מהסוג Acanthamoeba (Acanthamoeba). ביניהם היו: נגיף פנדורה, קדאטוירוס, מגה-וירוס ו-pacmanvirus, וכן זן חדש של פיטו-וירוס.
גיל הנגיף העתיק ביותר שנמצאחוקרים העריכו ב-48.5 אלף שנים, תשעה מהם בילו לפחות 10 אלף שנים במצב קפוא. במקביל, הדגימות הושגו לא רק מהאדמה: שלוש מהן נשתמרו בצמר של ממותה שהוקפאה לפני יותר מ-27 אלף שנה, ועוד אחת במעיים של אותו זאב סיבירי קדום.
דגימות של וירוסים שונים שנמצאו בפרמפרוסט, תחת מיקרוסקופ. תמונות: Jean-Marie Alempic וחב', Viruses
כל הוירוסים שנמצאו הם וירוסים גדולים.לא במקרה החוקרים התמקדו במיוחד בחקר מינים הנראים תחת מיקרוסקופ אור רגיל ואינם דורשים מכשירים מתוחכמים יותר. זה הופך פתוגנים כאלה למודל טוב שקל לחקור במעבדה, מציינים המחברים במאמרם.
במעבדה סגורה הפשירו מדעניםפתוגנים עתיקים ורצפו את הגנום שלהם. החוקרים הדביקו אז תאי אמבה בנגיפים אלה. מאחר שהמינים שנמצאו מתרבים בעיקר בתוך Acanthamoeba, הפעלתם היוותה סיכון מינימלי להעברה לטכנאי מעבדה. "אלה שהחיינו אינם מהווים סכנה, הם רק מדביקים אמבות", אמר ז'אן מישל קלברי, מיקרוביולוג מאוניברסיטת אקס-מרסיי בצרפת ומחבר שותף של המחקר החדש, ל- Live Science.
מה הראה המחקר?
הניתוח הראה כי לאחר הפשרה, הוירוסיםשמר על היכולת להדביק אמבות. הם חדרו בהצלחה לתאים של מיקרואורגניזמים, בעוד זיהום יזם שכפול פעיל של הגנום הנגיפי ויצירת חלקיקים חדשים ששוחררו והדביקו מיקרואורגניזמים אחרים.
המחקר מאשר את היכולת של גדולנגיפי DNA שמדביקים אמבות נשארים זיהומיים לאחר יותר מ-48,000 שנים בילו ב-permafrost עמוק. עבור שלושה מתוך חמשת הזנים שנחקרו, זוהי הדוגמה הראשונה להפעלה מחדש לאחר הקפאה.
אנחנו מסתכלים על הווירוסים האלה שמדביקים אמבה,כפונדקאיות לכל וירוס אפשרי אחר שעלול להסתתר בפרמפרוסט. אנו רואים עקבות של הרבה, הרבה, הרבה וירוסים אחרים. אנחנו יודעים שהם שם. אנחנו לא יודעים בוודאות אם הם עדיין בחיים. אבל אנחנו מניחים שאם נגיפי האמבה עדיין חיים, אז אין שום סיבה שנגיפים אחרים יהיו מתים ולא יוכלו להדביק את המארח שלהם.
ז'אן מישל קלברי, מחבר שותף למחקר בראיון ל-CNN
החוקרים מציינים כי בנוסף לתחייהשל וירוסים שמדביקים אמבות, עקבות של מינים רבים אחרים נמצאו בדגימות מנצח, כולל כמה הקשורים לפתוגנים אנושיים ידועים כגון נגיפי אבעבועות (נגיפי אבעבועות) ונירי הרפס. בשל הפוטנציאל הגבוה לפתוגניות וסכנת התפשטות בקרב בני אדם, ביולוגים לא בדקו האם לנגיפים הללו יש את היכולת להדביק אורגניזמים אחרים.
רבים מהווירוסים שישוחררו על ידיכשהקרח נמס, יהיה בלתי ידוע לחלוטין. עדיין לא ידוע אם הם יהיו מדבקים וכיצד, בחשיפה לאור, חום וחמצן מהסביבה. אבל תוצאות הניסוי מצביעות על כך שלפחות חלקם יכולים להיות מועברים לבני אדם, בעוד שלאנשים אולי אין חסינות לפתוגנים כאלה.
לאור הבלתי נמנע של ההתחממות הגלובליתמדענים קוראים לנקוט משנה זהירות בעת כרייה באזורי פרמפרוסט, וגם מציינים את הצורך במחקר נוסף כדי למזער את הסיכון למגיפה הנגרמת על ידי וירוסים לא ידועים.
קרא עוד:
מסוק של נאס"א הראה שקיעה על מאדים. זה לא נראה כמו אדמה.
מדענים מאמינים שצורת היקום היא לא מה שכולם חושבים
נמצא אוצר שהוסתר במהלך המלחמה לפני כמעט 1,000 שנה