Până la un sfert din emisfera nordică a Pământului este acoperită de permafrost.Ocupă
Pe lângă emisia activă, solul conținemicrobi și viruși, care din timpuri preistorice au ajuns într-o stare „pe jumătate moartă”, latentă. Un grup internațional de cercetători din Rusia, Franța și Germania a decis să testeze dacă virusurile „decongelate” sunt capabile să restabilească activitatea și să infecteze organismele moderne.
De ce este nevoie de un experiment?
Încălzirea climatică este vizibilă în special în Arctica.Temperatura din această regiune crește, potrivit diverselor estimări, de două sau chiar de patru ori mai rapid decât media globală. Cercetătorii înregistrează topirea permafrostului la adâncimi din ce în ce mai mari. Drept urmare, straturile organice străvechi care au înghețat cu zeci de mii de ani în urmă sunt încălzite și dezghețate. În viitor, acest proces poate afecta permafrostul, care s-a format în urmă cu câteva milioane de ani.
Topirea permafrostului este asociată nu numai cudescompunerea materiei organice antice, care duce la emisii de dioxid de carbon și metan în atmosferă, sporind și mai mult efectul de încălzire. În același timp, înregistrează refacerea microorganismelor antice individuale care provoacă infecția animalelor.
De exemplu, în 2016 pe Peninsula Yamalcercetătorii au documentat un focar masiv de antrax printre reni. Apoi au fost infectate peste 2,5 mii de animale, dintre care aproape fiecare al nouălea a murit. În urma contactului cu căprioarele bolnave, s-au infectat și 36 de persoane, dintre care una a murit. Studiul a arătat că infecția a fost cauzată de tulpini ale bacteriei Bacillus anthracis dintr-un vechi înmormânt de vite. Agenții patogeni au fost activați din cauza temperaturilor anormale, care au dus la topirea solului la o adâncime mai mare decât de obicei.
Straturi vechi de peste un milion de anianii pot conține agenți patogeni complet necunoscuți. În același timp, deși numeroase studii au fost dedicate posibilității de a „reanima” bacteriile din permafrost, posibilitatea apariției „virusurilor zombie” și consecințele acesteia rămâne încă prost înțelese, spun oamenii de știință.
Cum reînvie virușii?
Cercetătorii au izolat 13 viruși diferiți dinșapte mostre de permafrost din Siberia, una din Kamchatka și una de pe malul noroios al râului Lena din Yakutia. Genomul agenților patogeni era diferit de analogii moderni cunoscuți, dar toți aparțineau la cinci genuri diferite care infectează microorganisme unicelulare din genul Acanthamoeba (Acanthamoeba). Printre acestea au fost: pandoravirus, cedratvirus, megavirus și pacmanvirus, precum și o nouă tulpină de pitovirus.
Vârsta celui mai vechi virus găsitcercetătorii au estimat la 48,5 mii de ani, nouă dintre ei au petrecut cel puțin 10 mii de ani în stare înghețată. În același timp, probele au fost obținute nu numai din sol: trei dintre ele au fost păstrate în lâna unui mamut înghețat cu mai bine de 27 de mii de ani în urmă și încă una în intestinele aceluiași lup siberian antic.
Mostre de diverși viruși găsiți în permafrost, la microscop. Imagini: Jean-Marie Alempic et al., Viruses
Toți virușii găsiți sunt viruși mari.Nu este o coincidență faptul că cercetătorii s-au concentrat în mod special pe studierea speciilor care sunt vizibile la un microscop cu lumină convențional și nu necesită instrumente mai sofisticate. Acest lucru face ca astfel de agenți patogeni să fie un model bun care este ușor de studiat în laborator, notează autorii în lucrarea lor.
Într-un laborator închis, oamenii de știință s-au dezghețatagenți patogeni antici și le-au secvențiat genomurile. Cercetatorii au infectat apoi celulele de amiba cu acesti virusi. Deoarece speciile găsite se reproduc în principal în interiorul Acanthamoeba, activarea lor a reprezentat un risc minim de transmitere către tehnicienii de laborator. „Cele pe care le-am reînviat nu prezintă niciun pericol, ci doar infectează amibe”, a declarat Jean-Michel Claverie, microbiolog la Universitatea Aix-Marseille din Franța și coautor al noului studiu, pentru Live Science.
Ce a arătat studiul?
Analiza a arătat că după dezghețare, virușiia păstrat capacitatea de a infecta amibe. Ei au pătruns cu succes în celulele microorganismelor, în timp ce infecția a inițiat replicarea activă a genomului viral și formarea de noi particule care au fost eliberate și au infectat alte microorganisme.
Studiul confirmă capacitatea de mareVirușii ADN care infectează amibele rămân infecțioși după mai mult de 48.000 de ani petrecuți în permafrost adânc. Pentru trei dintre cele cinci genuri studiate, acesta este primul exemplu de reactivare după congelare.
Ne uităm la acești viruși care infectează amiba,ca surogate pentru orice alt virus posibil care ar putea pândi în permafrost. Vedem urme ale multor, mulți, mulți alți viruși. Știm că sunt acolo. Nu știm sigur dacă mai sunt în viață. Dar presupunem că, dacă virușii de amibe sunt încă în viață, atunci nu există niciun motiv pentru care alți viruși ar fi morți și nu ar putea să-și infecteze gazdele.
Jean-Michel Claverie, coautor al studiului într-un interviu pentru CNN
Cercetătorii observă că, în plus față de reînviatde viruși care infectează amibe, au fost găsite urme ale multor alte specii în probe din veșnicie, inclusiv unele asociate cu agenți patogeni umani cunoscuți, cum ar fi poxvirusurile (poxvirusurile) și herpesvirusurile. Datorită potențialului mare de patogenitate și a riscului de răspândire în rândul oamenilor, biologii nu au verificat dacă aceste viruși își păstrează capacitatea de a infecta alte organisme.
Mulți dintre virușii care vor fi eliberați depe măsură ce gheața se topește, va fi complet necunoscută. Nu se știe încă dacă vor fi contagioase și cum, atunci când sunt expuse la lumină, căldura și oxigenul din mediu. Dar rezultatele experimentului sugerează că cel puțin unele dintre ele pot fi transmise la oameni, în timp ce oamenii ar putea să nu aibă imunitate la astfel de agenți patogeni.
Având în vedere inevitabilitatea încălzirii globaleOamenii de știință solicită prudență atunci când exploatează în zonele cu permafrost și, de asemenea, remarcă necesitatea unor cercetări suplimentare pentru a minimiza riscul unei epidemii cauzate de viruși necunoscuți.
Citeste mai mult:
Elicopterul NASA a arătat apusul soarelui pe Marte. Nu seamănă cu pământul.
Oamenii de știință cred că forma universului nu este ceea ce crede toată lumea
Treasure a descoperit că a fost ascuns în timpul războiului de acum aproape 1.000 de ani