Opptil en fjerdedel av den kontinentale delen av jordens nordlige halvkule er dekket av permafrost. Hun tar
I tillegg til aktivt utslipp inneholder jordamikrober og virus, som siden forhistorisk tid ankom i en "halvdød", sovende tilstand. En internasjonal gruppe forskere fra Russland, Frankrike og Tyskland bestemte seg for å teste om "tint" virus er i stand til å gjenopprette aktivitet og infisere moderne organismer.
Hvorfor er et eksperiment nødvendig?
Klimaoppvarmingen er spesielt merkbar i Arktis.Temperaturen i denne regionen stiger, ifølge ulike estimater, to eller til og med fire ganger raskere enn det globale gjennomsnittet. Forskere registrerer smelting av permafrost på stadig større dyp. Som et resultat blir de eldgamle organiske lagene som frøs for titusenvis av år siden oppvarmet og tint. I fremtiden kan denne prosessen påvirke permafrosten, som ble dannet for flere millioner år siden.
Smelting av permafrost er forbundet ikke bare mednedbryting av eldgammelt organisk materiale, som fører til utslipp av karbondioksid og metan til atmosfæren, noe som ytterligere forsterker oppvarmingseffekten. Samtidig registrerer den restaurering av individuelle eldgamle mikroorganismer som forårsaker infeksjon av dyr.
For eksempel i 2016 på Yamal-halvøyaforskere har dokumentert et massivt utbrudd av miltbrann blant reinsdyr. Da ble mer enn 2,5 tusen dyr smittet, hvorav nesten hver niende døde. Som følge av kontakt med syke rådyr ble også 36 personer smittet, hvorav en døde. Studien viste at infeksjonen var forårsaket av stammer av bakterien Bacillus anthracis fra en gammel storfegravplass. Patogener ble aktivert på grunn av unormale temperaturer, noe som førte til at jorda smeltet på større enn vanlig dybde.
Gamle lag over en million år gamleår kan inneholde helt ukjente patogener. Samtidig, selv om mange studier har blitt viet til muligheten for å "gjenopplive" bakterier fra permafrost, er muligheten for fremveksten av "zombievirus" og konsekvensene fortsatt dårlig forstått, sier forskere.
Hvordan gjenoppstår virus?
Forskerne isolerte 13 forskjellige virus frasyv prøver av permafrost fra Sibir, en fra Kamchatka og en fra den gjørmete bredden av Lena-elven i Yakutia. Genomet til patogenene skilte seg fra de kjente moderne analogene, men de tilhørte alle fem forskjellige slekter som infiserer encellede mikroorganismer fra slekten Acanthamoeba (Acanthamoeba). Blant dem var: pandoravirus, cedratvirus, megavirus og pacmanvirus, samt en ny stamme av pitovirus.
Alder på det eldste viruset som er funnetforskere anslått til 48,5 tusen år, ni av dem tilbrakte minst 10 tusen år i en frossen tilstand. Samtidig ble prøvene hentet ikke bare fra jorda: tre av dem ble bevart i ullen til en mammut frosset for mer enn 27 tusen år siden, og en til i tarmene til den samme gamle sibirske ulven.
Prøver av ulike virus funnet i permafrost, under et mikroskop. Bilder: Jean-Marie Alempic et al., Virus
Alle funnet virus er store virus.Det er ingen tilfeldighet at forskerne spesifikt fokuserte på å studere arter som er synlige under et konvensjonelt lysmikroskop og ikke krever mer sofistikerte instrumenter. Dette gjør slike patogener til en god modell som er enkel å studere i laboratoriet, noterer forfatterne i sin artikkel.
I et lukket laboratorium tint forskerneeldgamle patogener og sekvenserte genomene deres. Forskerne infiserte deretter amøbeceller med disse virusene. Siden artene som finnes hovedsakelig reproduserer seg inne i Acanthamoeba, utgjorde aktiveringen av dem en minimal risiko for overføring til laboratorieteknikere. "De vi gjenopplivet utgjør ingen fare, de infiserer bare amøber," sa Jean-Michel Claverie, en mikrobiolog ved universitetet i Aix-Marseille i Frankrike og medforfatter av den nye studien, til WordsSideKick.com.
Hva viste studien?
Analysen viste at etter tining, virusenebeholdt evnen til å infisere amøber. De trengte med hell inn i cellene til mikroorganismer, mens infeksjon initierte aktiv replikasjon av virusgenomet og dannelsen av nye partikler som ble frigjort og infiserte andre mikroorganismer.
Studien bekrefter evnen til storeDNA-virus som infiserer amøber forblir smittsomme etter mer enn 48 000 år tilbrakt i dyp permafrost. For tre av de fem slektene som er studert, er dette det første eksemplet på reaktivering etter frysing.
Vi ser på disse virusene som infiserer amøbe,som surrogater for alle andre mulige virus som kan lure i permafrosten. Vi ser spor av mange, mange, mange andre virus. Vi vet at de er der. Vi vet ikke sikkert om de fortsatt er i live. Men vi antar at hvis amøbevirusene fortsatt er i live, så er det ingen grunn til at andre virus skal være døde og ute av stand til å infisere vertene deres.
Jean-Michel Claverie, medforfatter av studien i et intervju med CNN
Forskerne bemerker at i tillegg til den gjenopplivedeav virus som infiserer amøber, er spor av mange andre arter funnet i prøver fra evig tid, inkludert noen assosiert med kjente menneskelige patogener som poxvirus (poxvirus) og herpesvirus. På grunn av det høye potensialet for patogenitet og risikoen for spredning blant mennesker, sjekket ikke biologer om disse virusene beholdt evnen til å infisere andre organismer.
Mange av virusene som vil bli utgitt avettersom isen smelter, vil være helt ukjent. Det er ennå ikke kjent om de vil være smittsomme og hvordan, når de utsettes for lys, varme og oksygen fra miljøet. Men resultatene av eksperimentet tyder på at i det minste noen av dem kan overføres til mennesker, mens folk kanskje ikke har immunitet mot slike patogener.
Gitt den uunngåelige global oppvarmingforskere ber om forsiktighet ved gruvedrift i permafrostområder, og merker også behovet for ytterligere forskning for å minimere risikoen for en epidemi forårsaket av ukjente virus.
Les mer:
NASA-helikopter viste solnedgang på Mars. Det ser ikke ut som jord.
Forskere tror at formen på universet ikke er det alle tror
Skatt funnet som ble skjult under krigen for nesten 1000 år siden