Iki ketvirtadalio šiaurinio Žemės pusrutulio žemyninės dalies dengia amžinasis įšalas. Ji paima
Be aktyvios emisijos, dirvožemyje yramikrobų ir virusų, kurie nuo priešistorinių laikų atkeliavo į „pusmirę“, ramybės būseną. Tarptautinė mokslininkų grupė iš Rusijos, Prancūzijos ir Vokietijos nusprendė išbandyti, ar „atšildyti“ virusai geba atkurti aktyvumą ir užkrėsti šiuolaikinius organizmus.
Kodėl reikalingas eksperimentas?
Klimato atšilimas ypač pastebimas Arktyje.Temperatūra šiame regione kyla, įvairiais vertinimais, du ar net keturis kartus greičiau nei pasaulio vidurkis. Tyrėjai fiksuoja amžinojo įšalo tirpimą vis didesniame gylyje. Dėl to senoviniai organiniai sluoksniai, užšalę prieš dešimtis tūkstančių metų, pašildomi ir atitirpsta. Ateityje šis procesas gali paveikti amžinąjį įšalą, susiformavusį prieš kelis milijonus metų.
Amžinojo įšalo tirpimas siejamas ne tik susenovinių organinių medžiagų skilimas, dėl kurio į atmosferą išmetamas anglies dioksidas ir metanas, o tai dar labiau sustiprina atšilimo efektą. Kartu fiksuojamas atskirų senovinių mikroorganizmų, sukeliančių gyvūnų užkrėtimą, atkūrimas.
Pavyzdžiui, Jamalo pusiasalyje 2016 mtyrėjai užfiksavo didžiulį juodligės protrūkį tarp šiaurės elnių. Tada užsikrėtė daugiau nei 2,5 tūkstančio gyvūnų, iš kurių beveik kas devintas nugaišo. Nuo kontakto su sergančiais elniais taip pat užsikrėtė 36 žmonės, iš kurių vienas mirė. Tyrimas parodė, kad infekciją sukėlė Bacillus anthracis bakterijos padermės iš senovinių galvijų kapinių. Patogenai suaktyvėjo dėl nenormalios temperatūros, dėl kurios dirvožemis tirpo didesniame nei įprasta gylyje.
Senoviniai sluoksniai, kurių amžius viršija milijoną metųmetų gali būti visiškai nežinomų patogenų. Tuo pačiu metu, nors buvo atlikta daugybė tyrimų, skirtų galimybei „atgaivinti“ bakterijas iš amžinojo įšalo, „zombių virusų“ atsiradimo galimybė ir jos pasekmės vis dar menkai suprantamos, teigia mokslininkai.
Kaip virusai prisikelia?
Tyrėjai išskyrė 13 skirtingų virusų išseptyni amžinojo įšalo pavyzdžiai iš Sibiro, vienas iš Kamčiatkos ir vienas iš purvino Lenos upės kranto Jakutijoje. Patogenų genomas skyrėsi nuo žinomų šiuolaikinių analogų, tačiau visi jie priklausė penkioms skirtingoms gentims, kurios užkrečia vienaląsčius mikroorganizmus iš Acanthamoeba (Acanthamoeba) genties. Tarp jų buvo: pandoravirusas, cedratvirusas, megavirusas ir pacmanvirusas, taip pat nauja pitoviruso atmaina.
Seniausio rasto viruso amžiustyrėjai įvertino 48,5 tūkst. metų, devyni iš jų mažiausiai 10 tūkstančių metų praleido sušalę. Tuo pačiu metu mėginiai buvo gauti ne tik iš dirvožemio: trys iš jų buvo išsaugoti daugiau nei prieš 27 tūkstančius metų sušalusio mamuto vilnoje, o dar vienas - to paties senovės Sibiro vilko žarnyne.
Įvairių virusų mėginiai, rasti amžinajame įšale, po mikroskopu. Vaizdai: Jean-Marie Alempic ir kt., Virusai
Visi rasti virusai yra dideli virusai.Neatsitiktinai mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė rūšims, kurios matomos pro įprastą šviesos mikroskopą ir kurioms nereikia sudėtingesnių instrumentų, tirti. Dėl to tokie patogenai yra geras modelis, kurį lengva ištirti laboratorijoje, savo darbe pažymi autoriai.
Uždaroje laboratorijoje mokslininkai atitirpdėsenovės patogenus ir sekvenavo jų genomus. Tada mokslininkai šiais virusais užkrėtė amebų ląsteles. Kadangi rastos rūšys daugiausia dauginasi Acanthamoeba viduje, jų suaktyvinimas sukėlė minimalų pavojų, kad jie bus perduoti laboratorijos technikai. „Tie, kuriuos atgaiviname, nekelia jokio pavojaus, jie tik užkrečia amebas“, – „Live Science“ sakė Jeanas-Michelis Claverie, mikrobiologas iš Ekso-Marselio universiteto (Prancūzija) ir naujo tyrimo bendraautoris.
Ką parodė tyrimas?
Analizė parodė, kad po atitirpinimo virusaiišlaikė galimybę užkrėsti amebas. Jie sėkmingai prasiskverbė į mikroorganizmų ląsteles, o infekcija inicijavo aktyvią viruso genomo replikaciją ir naujų dalelių, kurios išsiskyrė ir užkrėsdavo kitus mikroorganizmus, susidarymą.
Tyrimas patvirtina gebėjimą didelėsAmebas užkrečiantys DNR virusai išlieka užkrečiami po daugiau nei 48 000 metų, praleistų giliame amžinajame įšale. Trims iš penkių tirtų genčių tai pirmasis pakartotinio aktyvavimo po užšalimo pavyzdys.
Mes žiūrime į šiuos virusus, kurie užkrečia amebas,kaip visų kitų galimų virusų, galinčių slypėti amžinajame įšale, pakaitalai. Matome daugybės, daug, daug kitų virusų pėdsakus. Mes žinome, kad jie ten yra. Mes tiksliai nežinome, ar jie vis dar gyvi. Tačiau manome, kad jei amebų virusai vis dar gyvi, nėra jokios priežasties, kodėl kiti virusai būtų mirę ir negalėtų užkrėsti savo šeimininkų.
Jean-Michel Claverie, tyrimo bendraautorius interviu CNN
Tyrėjai pažymi, kad be atgaivinovirusų, užkrečiančių amebas, daugelio kitų rūšių pėdsakų buvo rasta amžinųjų mėginiuose, įskaitant kai kuriuos, susijusius su žinomais žmogaus patogenais, tokiais kaip raupų virusai (raupų virusai) ir herpesvirusai. Dėl didelio patogeniškumo potencialo ir pavojaus išplisti tarp žmonių, biologai netikrino, ar šie virusai išlaiko gebėjimą užkrėsti kitus organizmus.
Daugelis virusų, kuriuos išleisledui tirpstant, bus visiškai nežinoma. Kol kas nežinoma, ar jie bus užkrečiami ir kaip, veikiami šviesos, aplinkos šilumos ir deguonies. Tačiau eksperimento rezultatai rodo, kad bent dalis jų gali būti perduodami žmonėms, o žmonės gali neturėti imuniteto tokiems ligų sukėlėjams.
Atsižvelgiant į visuotinio atšilimo neišvengiamumąmokslininkai ragina būti atsargiems kasant amžinojo įšalo teritorijose, taip pat atkreipia dėmesį į būtinybę atlikti tolesnius tyrimus, kad būtų sumažinta nežinomų virusų sukeltos epidemijos rizika.
Skaityti daugiau:
NASA sraigtasparnis parodė saulėlydį Marse. Tai neatrodo kaip žemė.
Mokslininkai mano, kad visatos forma nėra tokia, kokią galvoja visi
Rastas lobis, kuris buvo paslėptas per karą beveik prieš 1000 metų