Tūkstantmečio virusai amžinajame įšale: ar tirpstantys ledynai gali išprovokuoti epidemiją

Kur galima rasti senovinių virusų

Ekspertai teigia, kad tūkstantmečiai virusai yra amžinybėje

amžinasis įšalas – jis užima ne mažiau kaip 25% viso žemės ploto

Žemynas, kuriame nėra amžino įšalovisiškai, - tai Australija, Afrikoje, jos buvimas įmanomas tik aukštumose. Didžioji dalis amžinojo įšalo yra paveldėta iš paskutinio ledynmečio ir dabar pamažu tirpsta. Ledo kiekis užšaldytose uolienose svyruoja nuo kelių procentų iki 90%.

Taip pat stebimi amžino įšalo dirvožemiaivandenynų ir jūrų dugną, kurio amžino įšalo geologinės struktūros ir kriogeninių procesų nustatymas yra sudėtingas tyrimo uždavinys.

Nuo 60% iki 65% Rusijos teritorijos yra amžinojo įšalo zonos. Labiausiai paplitęs Rytų Sibire ir Užbaikalėje.

Giliausia amžinojo įšalo riba pastebima Jakutijos Vilyui upės aukštupyje. Rekordinis amžinojo įšalo atsiradimo gylis - 1370 metrų - užfiksuotas 1982 m.

Kiek pavojingi yra amžinojo įšalo virusai

Straipsnyje „Pakartotinai atsirandančios infekcinės ligosiš praeities: isterija ar tikra rizika? („Praeities infekcinių ligų prisikėlimas: isterija arba reali rizika“), mokslininkai prisiminė juodligės protrūkį, kilusį 2016 metais Čiukotkoje, atšilus šimtamečių galvijų kapinynams.

Anot darbo autorių, atgaivintas mikrobas galibūti dar pavojingesni mums, nes niekada su juo nebendravome. Tačiau mokslininkai teigia, kad žmonėms nekelia pavojaus užklupti milžinišką virusą nuo amžinojo įšalo, nes jis veikia tik amebas.

Kokie virusai jau atitirpo

  • Milžiniški virusai

2014 metais dvi milžiniškų virusų šeimosrasta Jakutijos šiaurės rytuose gautuose amžinojo įšalo dirvožemio mėginiuose. Jiems 30 tūkstančių metų. Šie padarai buvo vadinami pitovirusais (Pithovirus sibericum) ir mollivirusais.

Pagal mikroskopą Pithovirus atrodo kaip ovalas sustoros sienos ir skylė viename gale. Ši skylė turi "kištuką" su korio struktūra. Virusas dauginasi sukurdamas replikacijos „gamykles“ savo šeimininko citoplazmoje, ir tik trečdalis jo baltymų yra panašūs į kitų virusų baltymus.

Mokslininkus taip pat nustebino tai, kad didžiulė dalelė praktiškai tuščia: savo struktūra Pitovirusas yra 150 kartų mažesnis nei bet kuris bakteriofagas.

Viruso turinys suvyniotas į tarsi sulankstytą 60 nanometrų storio voką, iš vidaus išklotą lipidais. Kad prasiskverbtų į amebą, pitovirusas imituoja bakteriją.

Kai jis narve, savomembranoje atsiveria skylė, lipidinė membrana plyšta, suformuodama kanalą, per kurį viruso turinys išspaudžiamas į aukos citoplazmą. Todėl ameboje atsiranda kažkas panašaus į visavertių virusų kopijų kopijavimo gamyklą.

У обычных вирусов очень маленький, редуцированный iki minimalaus genomo, kuriame yra keli šimtai tūkstančių bazinių porų. Juk viską, ko reikia gyvenimui ir dauginimuisi, jie pasiima iš šeimininko organizmo.

Milžiniško viruso genomas yra gana didelis.Pavyzdžiui, Pandoravirusas turi 2770 kilobazių porų ir 2556 baltymus koduojančius genus. Be to, 2155 iš jų funkcijos nežinomos. Palyginimui, paprasti virusai apskritai neturi baltymų.

Dėl šios priežasties mokslininkai vienu metu milžinus laikė kažkuo arčiau ląstelės. Tačiau pagrindinis jų skirtumas yra neginčijamas: jie neturi ribosomų ir RNR, jie nesintetina ATP ir nesidaugina dalijantis.

  • 28 nežinomi virusai Tibete

Be to, ledo mėginiuose 15 tūkstatrado 28 anksčiau mokslui nežinomus virusus. Mokslininkai turėjo sukurti specialų tyrimo metodą, kad būtų išvengta klaidingo mėginių užteršimo bakterijomis. 

Vieno seniausių ledo pavyzdžių dar 2015 metais paėmė JAV ir Kinijos mokslininkai. Norėdami tai padaryti, jie turėjo išgręžti 50 metrų Tibeto ledyno.

Kadangi mėginio paviršius buvo užterštas bakterijomisgręžiant ir gabenant ledą, tyrėjai ištyrė mėginių vidų. Norėdami tai padaryti, jie įdėjo juos į šaltą kambarį, kurio temperatūra yra -5 laipsniai Celsijaus, ir steriliu juostiniu pjūklu nupjovė pusę centimetro nuo išorinio mėginių sluoksnio.

Po to likęs ledas buvo plaunamas etanoliu irišlydė dar 0,5 centimetro iš kiekvienos pusės. Galutiniai mėginiai buvo nuplauti steriliu vandeniu. Taigi mokslininkai įsitikino, kad jie tiria ledo sluoksnius, kurie nebuvo užteršti kitomis bakterijomis ir virusais.

Kaip atsirado tūkstantmečio virusai

Genomo turtingi milžiniški virusai glumino mokslininkusir sukėlė diskusiją apie jų kilmę. Remiantis viena hipoteze, virusai neturėjo bendro protėvio, jie kilo iš kai kurių protocelulinių formų, kurios prieš daugiau nei tris milijardus metų varžėsi su paskutiniu visuotiniu bendru protėviu (LUCA), iš kurio kilo visos gyvos būtybės. Šie protokolai pralaimėjo LUCA, tačiau neišnyko iš įvykio vietos, bet buvo pritaikyti parazituoti savo palikuonims.

Milžiniški virusai išliko iki šių dienų. Mokslininkai vis daugiau savo šiuolaikinių atstovų apibūdina ne tik acanthamoebas, bet ir kituose protistuose.

Išvada

Naujų virusų atsiradimo grėsmė dėl tirpstančių ledynų egzistuoja, tačiau tai nėra naujiena: ledynai tirpsta šimtmečius, todėl galimas pavojus tvyro jau daugelį metų. 

Be to, pavojų kelia ne tik virusai sąžiningame amžinajame įšale: mokslininkai nustatė, kad kiekvienais metais yra 2% tikimybė, kad prasidės nauja pandemija. 

Mirtingiausia pandemija šiuolaikinėje istorijoje buvo ispaniškas gripas, nuo 1918 iki 1920 m. nusinešęs daugiau nei 30 mln.

Tokios pandemijos pasikartojimo tikimybė svyruojanuo 0,3% iki 1,9% per metus tiriamuoju laikotarpiu. Kita vertus, tai reiškia, kad tokio masto pandemija turėtų įvykti per artimiausius 400 metų.

Skaityti Toliau:

Mokslininkams trejus metus nepavyko sugauti „Rambo“ lapės. Tai neleidžia retų gyvūnų paleisti į mišką

Nematomi lėktuvai nebegali slėptis: Kinija sukuria kvantinį radarą, kad juos surastų

Mokslininkai pasakojo, kam didesnė tikimybė susirgti koronavirusu kitoje bangoje