Līdz ceturtdaļai Zemes ziemeļu puslodes kontinentālās daļas klāj mūžīgais sasalums. Viņa ņem
Papildus aktīvajai emisijai augsne saturmikrobi un vīrusi, kas kopš aizvēsturiskiem laikiem ieradās "pusmirušā", snaudošā stāvoklī. Starptautiska pētnieku grupa no Krievijas, Francijas un Vācijas nolēma pārbaudīt, vai "atkausētie" vīrusi spēj atjaunot aktivitāti un inficēt mūsdienu organismus.
Kāpēc ir nepieciešams eksperiments?
Klimata sasilšana ir īpaši jūtama Arktikā.Temperatūra šajā reģionā, pēc dažādām aplēsēm, paaugstinās divas vai pat četras reizes ātrāk nekā vidēji pasaulē. Pētnieki fiksē mūžīgā sasaluma kušanu arvien lielākā dziļumā. Tā rezultātā senie organiskie slāņi, kas sasaluši pirms desmitiem tūkstošu gadu, tiek uzkarsēti un atkausēti. Nākotnē šis process var ietekmēt mūžīgo sasalumu, kas izveidojies pirms vairākiem miljoniem gadu.
Mūžīgā sasaluma kušana ir saistīta ne tikai arseno organisko vielu sadalīšanās, kas izraisa oglekļa dioksīda un metāna emisijas atmosfērā, vēl vairāk pastiprinot sasilšanas efektu. Tajā pašā laikā tiek fiksēta atsevišķu seno mikroorganismu atjaunošana, kas izraisa dzīvnieku inficēšanos.
Piemēram, 2016. gadā Jamalas pussalāpētnieki ir dokumentējuši masveida Sibīrijas mēra uzliesmojumu ziemeļbriežu vidū. Tad tika inficēti vairāk nekā 2,5 tūkstoši dzīvnieku, no kuriem gandrīz katrs devītais gāja bojā. Saskarsmes rezultātā ar slimiem briežiem inficējušies arī 36 cilvēki, no kuriem viens miris. Pētījums parādīja, ka infekciju izraisīja Bacillus anthracis baktērijas celmi no senās liellopu apbedījumu vietas. Patogēni tika aktivizēti neparastas temperatūras dēļ, kas izraisīja augsnes kušanu lielākā dziļumā nekā parasti.
Senie slāņi, kas vecāki par miljonu gadugados var saturēt pilnīgi nezināmus patogēnus. Tajā pašā laikā, lai gan daudzi pētījumi ir veltīti iespējai "atdzīvināt" baktērijas no mūžīgā sasaluma, "zombiju vīrusu" rašanās iespēja un tās sekas joprojām ir slikti izprotamas, norāda zinātnieki.
Kā vīrusi tiek augšāmcelti?
Pētnieki izolēja 13 dažādus vīrusus noseptiņi mūžīgā sasaluma paraugi no Sibīrijas, viens no Kamčatkas un viens no dubļainā Ļenas upes krasta Jakutijā. Patogēnu genoms atšķīrās no zināmajiem mūsdienu analogiem, taču tie visi piederēja piecām dažādām ģintīm, kas inficē vienšūnu mikroorganismus no Acanthamoeba ģints (Acanthamoeba). To vidū bija pandoravīruss, cedratvīruss, megavīruss un pacmanvīruss, kā arī jauns pitovīrusa celms.
Vecākā atrastā vīrusa vecumspētnieki lēsa 48,5 tūkstošus gadu, deviņi no tiem pavadīja vismaz 10 tūkstošus gadu sasalušā stāvoklī. Tajā pašā laikā paraugi tika iegūti ne tikai no augsnes: trīs no tiem tika saglabāti pirms vairāk nekā 27 tūkstošiem gadu sasaldētā mamuta vilnā, bet vēl viens - tā paša senā Sibīrijas vilka zarnās.
Dažādu vīrusu paraugi, kas atrasti mūžīgajā sasalumā, zem mikroskopa. Attēli: Jean-Marie Alempic et al., Vīrusi
Visi atrastie vīrusi ir lieli vīrusi.Nav nejaušība, ka pētnieki īpaši koncentrējās uz tādu sugu izpēti, kuras ir redzamas ar parasto gaismas mikroskopu un kurām nav nepieciešami sarežģītāki instrumenti. Tas padara šādus patogēnus par labu modeli, ko ir viegli izpētīt laboratorijā, savā rakstā atzīmē autori.
Slēgtā laboratorijā zinātnieki atkausējasenos patogēnus un sekvencēja to genomus. Pēc tam pētnieki inficēja amēbas šūnas ar šiem vīrusiem. Tā kā atrastās sugas galvenokārt vairojas Acanthamoeba iekšienē, to aktivizēšana radīja minimālu risku, ka tās tiks nodotas laboratorijas tehniķiem. "Tie, kurus mēs atdzīvinājām, nerada briesmas, tie inficē tikai amēbas," izdevumam Live Science teica Žans Mišels Klaverijs, mikrobiologs no Eksas-Marseļas Universitātes Francijā un līdzautors jaunajam pētījumam.
Ko parādīja pētījums?
Analīze parādīja, ka pēc atkausēšanas vīrusisaglabāja spēju inficēt amēbas. Tie veiksmīgi iekļuva mikroorganismu šūnās, savukārt infekcija uzsāka aktīvo vīrusa genoma replikāciju un jaunu daļiņu veidošanos, kas atbrīvojās un inficēja citus mikroorganismus.
Pētījums apstiprina spēju lieloDNS vīrusi, kas inficē amēbas, paliek infekciozi pēc vairāk nekā 48 000 gadu, kas pavadīti dziļā mūžīgajā sasalumā. Trīs no piecām pētītajām ģintīm šis ir pirmais reaktivācijas piemērs pēc sasalšanas.
Mēs skatāmies uz šiem vīrusiem, kas inficē amēbu,kā surogāti visiem citiem iespējamiem vīrusiem, kas varētu slēpties mūžīgajā sasalumā. Mēs redzam daudzu, daudzu, daudz citu vīrusu pēdas. Mēs zinām, ka viņi tur ir. Mēs nezinām, vai viņi joprojām ir dzīvi. Bet mēs pieņemam, ka, ja amēbu vīrusi joprojām ir dzīvi, tad nav iemesla, kāpēc citi vīrusi būtu miruši un nespētu inficēt savus saimniekus.
Jean-Michel Claverie, pētījuma līdzautors intervijā CNN
Pētnieki atzīmē, ka papildus atdzīvinātajiemno vīrusiem, kas inficē amēbas, paraugos no mūžīgiem laikiem ir atrastas daudzu citu sugu pēdas, tostarp dažas, kas saistītas ar zināmiem cilvēka patogēniem, piemēram, baku vīrusiem (bakas vīrusiem) un herpesvīrusiem. Ņemot vērā lielo patogenitātes potenciālu un izplatīšanās risku cilvēku vidū, biologi nepārbaudīja, vai šie vīrusi saglabā spēju inficēt citus organismus.
Daudzi no vīrusiem, kurus izlaidīskā ledus kūst, būs pilnīgi nezināms. Pagaidām nav zināms, vai tie būs lipīgi un kā, pakļaujoties gaismas, siltuma un vides skābekļa iedarbībai. Taču eksperimenta rezultāti liecina, ka vismaz daži no tiem var tikt pārnesti uz cilvēkiem, savukārt cilvēkiem var nebūt imunitātes pret šādiem patogēniem.
Ņemot vērā globālās sasilšanas neizbēgamībuzinātnieki aicina būt piesardzīgiem, veicot ieguvi mūžīgā sasaluma apgabalos, kā arī atzīmē nepieciešamību veikt turpmākus pētījumus, lai samazinātu nezināmu vīrusu izraisītas epidēmijas risku.
Lasīt vairāk:
NASA helikopters rādīja saulrietu uz Marsa. Tas neizskatās pēc zemes.
Zinātnieki uzskata, ka Visuma forma nav tāda, kā visi domā
Atrasts dārgums, kas tika paslēpts kara laikā gandrīz pirms 1000 gadiem