Upp till en fjärdedel av den kontinentala delen av jordens norra halvklot är täckt av permafrost. Hon tar
Förutom aktivt utsläpp innehåller jordenmikrober och virus, som sedan förhistorisk tid anlände i ett "halvdött", vilande tillstånd. En internationell grupp forskare från Ryssland, Frankrike och Tyskland bestämde sig för att testa om "upptinade" virus kan återställa aktivitet och infektera moderna organismer.
Varför behövs ett experiment?
Klimatuppvärmningen är särskilt märkbar i Arktis.Temperaturen i denna region stiger, enligt olika uppskattningar, två eller till och med fyra gånger snabbare än det globala genomsnittet. Forskare registrerar smältningen av permafrost på allt större djup. Som ett resultat värms och tinas de gamla organiska skikten som frös för tiotusentals år sedan. I framtiden kan denna process påverka permafrosten, som bildades för flera miljoner år sedan.
Smältningen av permafrost förknippas inte bara mednedbrytningen av forntida organiskt material, vilket leder till utsläpp av koldioxid och metan i atmosfären, vilket ytterligare förstärker uppvärmningseffekten. Samtidigt registrerar den återställandet av enskilda forntida mikroorganismer som orsakar infektion av djur.
Till exempel 2016 på Yamalhalvönforskare har dokumenterat ett massivt utbrott av mjältbrand bland renar. Då infekterades mer än 2,5 tusen djur, varav nästan var nionde dog. Till följd av kontakt med sjuka rådjur smittades även 36 personer, varav en dog. Studien visade att infektionen orsakades av stammar av bakterien Bacillus anthracis från en gammal boskapsgravplats. Patogener aktiverades på grund av onormala temperaturer, vilket ledde till att jorden smälte på ett större djup än vanligt.
Forntida lager över en miljon år gamlaår kan innehålla helt okända patogener. Samtidigt, även om många studier har ägnats åt möjligheten att "återuppliva" bakterier från permafrost, är möjligheten för uppkomsten av "zombievirus" och dess konsekvenser fortfarande dåligt förstådda, säger forskare.
Hur återuppstår virus?
Forskarna isolerade 13 olika virus frånsju prover av permafrost från Sibirien, ett från Kamchatka och ett från Lenaflodens leriga strand i Yakutia. Patogenernas arvsmassa skilde sig från de kända moderna analogerna, men de tillhörde alla fem olika släkten som infekterar encelliga mikroorganismer från släktet Acanthamoeba (Acanthamoeba). Bland dem var: pandoravirus, cedratvirus, megavirus och pacmanvirus, samt en ny stam av pitovirus.
Ålder på det äldsta viruset som hittatsforskare uppskattade till 48,5 tusen år, nio av dem tillbringade minst 10 tusen år i ett fruset tillstånd. Samtidigt erhölls proverna inte bara från jorden: tre av dem bevarades i ullen från en mammut som frystes för mer än 27 tusen år sedan, och en till i tarmarna hos samma forntida sibiriska varg.
Prover av olika virus som finns i permafrost, under ett mikroskop. Bilder: Jean-Marie Alempic et al., Virus
Alla hittade virus är stora virus.Det är ingen slump att forskarna specifikt fokuserade på att studera arter som är synliga under ett konventionellt ljusmikroskop och inte kräver mer sofistikerade instrument. Detta gör sådana patogener till en bra modell som är lätt att studera i laboratoriet, konstaterar författarna i sin uppsats.
I ett stängt laboratorium tinade forskareforntida patogener och sekvenserade deras genom. Forskarna infekterade sedan amöbaceller med dessa virus. Eftersom arterna som hittas huvudsakligen reproducerar sig inne i Acanthamoeba, utgjorde deras aktivering en minimal risk för överföring till laboratorietekniker. "De vi återupplivade utgör ingen fara, de infekterar bara amöbor," sa Jean-Michel Claverie, en mikrobiolog vid universitetet i Aix-Marseille i Frankrike och medförfattare till den nya studien, till WordsSideKick.com.
Vad visade studien?
Analysen visade att efter avfrostning, virusenbehållit förmågan att infektera amöbor. De trängde framgångsrikt in i mikroorganismernas celler, medan infektion initierade aktiv replikation av det virala genomet och bildandet av nya partiklar som frigjordes och infekterade andra mikroorganismer.
Studien bekräftar förmågan hos storaDNA-virus som infekterar amöbor förblir smittsamma efter mer än 48 000 år i djup permafrost. För tre av de fem studerade släktena är detta det första exemplet på reaktivering efter frysning.
Vi tittar på dessa virus som infekterar amöban,som surrogat för alla andra möjliga virus som kan gömma sig i permafrosten. Vi ser spår av många, många, många andra virus. Vi vet att de finns där. Vi vet inte säkert om de fortfarande lever. Men vi antar att om amöbavirusen fortfarande är vid liv, så finns det ingen anledning till varför andra virus skulle vara döda och oförmögna att infektera sina värdar.
Jean-Michel Claverie, medförfattare till studien i en intervju med CNN
Forskarna konstaterar att förutom den återupplivadeav virus som infekterar amöbor, har spår av många andra arter hittats i prover från evigheter, inklusive några associerade med kända mänskliga patogener såsom poxvirus (poxvirus) och herpesvirus. På grund av den höga potentialen för patogenicitet och risken för spridning bland människor kontrollerade inte biologer om dessa virus behöll förmågan att infektera andra organismer.
Många av de virus som kommer att släppas avnär isen smälter, kommer att vara helt okänd. Det är ännu inte känt om de kommer att vara smittsamma och hur, när de utsätts för ljus, värme och syre från omgivningen. Men resultaten av experimentet tyder på att åtminstone några av dem kan överföras till människor, medan människor kanske inte har immunitet mot sådana patogener.
Med tanke på den globala uppvärmningens oundviklighetforskare uppmanar till försiktighet vid gruvdrift i permafrostområden och noterar också behovet av ytterligare forskning för att minimera risken för en epidemi orsakad av okända virus.
Läs mer:
NASAs helikopter visade solnedgången på Mars. Det ser inte ut som jorden.
Forskare tror att universums form inte är vad alla tror
Hittade skatter som gömdes under kriget för nästan 1 000 år sedan