ไวรัสพันปีในดินเยือกแข็ง: ธารน้ำแข็งที่ละลายสามารถกระตุ้นการแพร่ระบาดได้

ไวรัสโบราณสามารถพบได้ที่ไหน?

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าไวรัสที่มีอายุนับพันปีนั้นคงอยู่ชั่วนิรันดร์

permafrost - ครอบครองอย่างน้อย 25% ของพื้นที่ทั้งหมด

ทวีปที่ไม่มีดินเยือกแข็งอย่างสมบูรณ์ - นี่คือออสเตรเลียในแอฟริกามีได้เฉพาะในที่ราบสูงเท่านั้น ดินเยือกแข็งส่วนใหญ่ในปัจจุบันได้รับมรดกมาจากยุคน้ำแข็งสุดท้ายและขณะนี้กำลังละลายอย่างช้าๆ ปริมาณน้ำแข็งในหินแช่แข็งแตกต่างกันไปตั้งแต่สองสามเปอร์เซ็นต์ถึง 90%

ดินเพอร์มาฟรอสต์ยังอยู่ภายใต้ด้านล่างของมหาสมุทรและทะเล การกำหนดโครงสร้างทางธรณีวิทยาดินเยือกแข็งของส่วนและกระบวนการแช่แข็งซึ่งเป็นงานวิจัยที่ซับซ้อน

จาก 60% ถึง 65% ของอาณาเขตของรัสเซียเป็นพื้นที่ดินเยือกแข็งถาวร แพร่หลายมากที่สุดในไซบีเรียตะวันออกและทรานไบคาเลีย

ขีด จำกัด ที่ลึกที่สุดของดินเยือกแข็งนั้นพบได้ในต้นน้ำลำธารของแม่น้ำ Vilyui ใน Yakutia บันทึกความลึกของการเกิดดินเยือกแข็งถาวร - 1370 เมตร - ถูกบันทึกไว้ในเดือนกุมภาพันธ์ 2525

ไวรัสในดินเยือกแข็งมีอันตรายแค่ไหน

ในบทความเรื่อง “โรคติดเชื้ออุบัติซ้ำ”จากอดีต: ฮิสทีเรียหรือความเสี่ยงที่แท้จริง?” (“การฟื้นคืนโรคติดเชื้อในอดีต: ฮิสทีเรียหรือความเสี่ยงที่แท้จริง”) นักวิทยาศาสตร์เล่าถึงการระบาดของโรคแอนแทรกซ์ที่เกิดขึ้นในปี 2559 ในเมืองชูคอตกา หลังจากสถานที่ฝังศพวัวอายุร้อยปีละลาย

ผู้เขียนงานวิจัยระบุว่าจุลินทรีย์ที่ฟื้นคืนชีพได้จะยิ่งอันตรายต่อเรามากขึ้นไปอีก เนื่องจากเราไม่เคยติดต่อกับเขาเลย อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ผู้คนไม่ตกอยู่ในอันตรายจากการติดไวรัสขนาดยักษ์จากชั้นดินเยือกแข็ง (permafrost) เพราะมันส่งผลกระทบต่ออะมีบาเท่านั้น

ไวรัสตัวไหนที่ละลายแล้ว

  • ไวรัสยักษ์

ในปี 2014 ไวรัสยักษ์สองตระกูลพบในตัวอย่างดินจากดินเพอร์มาฟรอสต์ที่ได้ทางตะวันออกเฉียงเหนือของยากูเตีย พวกมันมีอายุประมาณ 30,000 ปี สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เรียกว่า pithoviruses (Pithovirus sibericum) และ molliviruses

เมื่อมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ Pithovirus จะมีลักษณะเป็นวงรีผนังหนาและมีรูที่ปลายด้านหนึ่ง รูนี้มี “ปลั๊ก” ที่มีโครงสร้างแบบรังผึ้ง ไวรัสแพร่พันธุ์โดยการสร้าง "แฟคทอรี" จำลองในไซโตพลาสซึมของโฮสต์ และมีโปรตีนเพียง 1 ใน 3 เท่านั้นที่คล้ายกับโปรตีนของไวรัสอื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจเช่นกันที่อนุภาคขนาดใหญ่นั้นว่างเปล่าจริง: ในโครงสร้างของมัน Pithovirus มีความหนาแน่นน้อยกว่าแบคทีเรียชนิดอื่นถึง 150 เท่า

เนื้อหาของไวรัสนั้นห่ออยู่ในซองพับที่มีความหนา 60 นาโนเมตร โดยมีไขมันอยู่ด้านใน ในการเจาะอะมีบา pithovirus จะเลียนแบบแบคทีเรีย

เมื่อเขาอยู่ในกรง เข้าไปใน .ของเขารูเปิดในเมมเบรน, เยื่อหุ้มไขมันแตก, สร้างช่องทางที่เนื้อหาของไวรัสถูกบีบเข้าไปในไซโตพลาสซึมของเหยื่อ เป็นผลให้สิ่งที่เหมือนโรงงานสำหรับการจำลองสำเนาของไวรัสที่เต็มเปี่ยมปรากฏในอะมีบา

ไวรัสธรรมดาจะมีขนาดเล็กมากลดลงจนถึงจีโนมขั้นต่ำที่มีคู่เบสหลายแสนคู่ ท้ายที่สุดแล้วพวกมันนำทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิตและการสืบพันธุ์จากสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์

จีโนมของไวรัสยักษ์มีขนาดค่อนข้างใหญ่ตัวอย่างเช่น Pandoravirus มีคู่ 2,770 กิโลเบสและมียีนเข้ารหัสโปรตีน 2,556 ยีน นอกจากนี้ยังไม่ทราบฟังก์ชั่นของ 2155 ถ้าจะเปรียบเทียบกัน ไวรัสธรรมดาไม่มีโปรตีนเลย

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์ในสมัยหนึ่งจึงถือว่ายักษ์เป็นสิ่งที่ใกล้ชิดกับเซลล์มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างที่สำคัญของพวกมันไม่อาจปฏิเสธได้: พวกมันไม่มีไรโบโซมและ RNA พวกเขาไม่สังเคราะห์ ATP และไม่คูณด้วยการหาร

  • 28 ไวรัสที่ไม่รู้จักในทิเบต

นอกจากนี้ในตัวอย่างน้ำแข็งอายุ 15,000 ปีค้นพบไวรัส 28 ชนิดที่วิทยาศาสตร์ไม่เคยรู้จักมาก่อน นักวิทยาศาสตร์ต้องพัฒนาวิธีการวิจัยพิเศษเพื่อแยกการปนเปื้อนที่ผิดพลาดของตัวอย่างด้วยแบคทีเรีย 

ตัวอย่างน้ำแข็งที่เก่าแก่ที่สุดก้อนหนึ่งถูกนำกลับมาในปี 2015 โดยนักวิทยาศาสตร์จากสหรัฐอเมริกาและจีน ในการทำเช่นนี้ พวกเขาต้องเจาะธารน้ำแข็ง 50 เมตรในทิเบต

เนื่องจากพื้นผิวตัวอย่างปนเปื้อนด้วยแบคทีเรียขณะเจาะและขนส่งน้ำแข็ง นักวิจัยได้ตรวจสอบภายในของตัวอย่าง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาวางมันไว้ในห้องเย็นที่มีอุณหภูมิ -5 องศาเซลเซียส และใช้เลื่อยวงเดือนปลอดเชื้อเพื่อตัดชั้นนอกของตัวอย่างครึ่งเซนติเมตร

หลังจากนั้นน้ำแข็งที่เหลือจะถูกล้างด้วยเอธานอลและละลายอีก 0.5 เซนติเมตรในแต่ละด้าน ตัวอย่างสุดท้ายถูกล้างด้วยน้ำปราศจากเชื้อ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงทำให้แน่ใจว่าพวกเขากำลังตรวจสอบชั้นของน้ำแข็งที่ไม่มีการปนเปื้อนจากแบคทีเรียและไวรัสอื่นๆ

ไวรัสพันปีปรากฏขึ้นอย่างไร

ไวรัสยักษ์ที่อุดมไปด้วยจีโนมทำให้นักวิทยาศาสตร์งงงวยและจุดประกายให้เกิดการอภิปรายเกี่ยวกับที่มาของพวกเขา ตามสมมติฐานข้อหนึ่ง ไวรัสไม่มีบรรพบุรุษร่วมกัน พวกมันสืบเชื้อสายมาจากรูปแบบโปรโตเซลล์บางรูปแบบที่เมื่อกว่าสามพันล้านปีก่อนแข่งขันกับบรรพบุรุษร่วมสากลคนสุดท้าย (LUCA) ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด โปรโตเซลล์เหล่านี้สูญเสีย LUCA ไป แต่ไม่ได้หายไปจากที่เกิดเหตุ แต่ปรับตัวให้กลายเป็นพยาธิในลูกหลานของมัน

ไวรัสยักษ์รอดมาได้จนถึงทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์อธิบายถึงตัวแทนสมัยใหม่ของพวกเขามากขึ้นเรื่อย ๆ ไม่เพียง แต่ในอะแคนทามีบาสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ประท้วงคนอื่นด้วย

ข้อสรุป

ภัยคุกคามของไวรัสชนิดใหม่ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการละลายของธารน้ำแข็งมีอยู่ แต่ไม่ใช่เรื่องใหม่: ธารน้ำแข็งละลายมานานหลายศตวรรษ ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นมาหลายปีแล้ว

นอกจากนี้ อันตรายไม่ได้มาจากไวรัสในชั้นดินเยือกแข็งถาวรเท่านั้น แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าทุกปีมีโอกาส 2% ที่จะมีการระบาดใหญ่ครั้งใหม่

โรคระบาดร้ายแรงที่สุดในประวัติศาสตร์สมัยใหม่คือไข้หวัดสเปน ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่า 30 ล้านคนระหว่างปี 1918 ถึง 1920

โอกาสที่โรคระบาดจะเกิดซ้ำมีความผันผวนจาก 0.3% เป็น 1.9% ต่อปีในช่วงเวลาที่ทำการศึกษา ในทางกลับกัน นี่หมายความว่าจะเกิดการระบาดใหญ่ขนาดนี้ภายใน 400 ปีข้างหน้า

อ่าน ไกลออกไป:

นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถจับสุนัขจิ้งจอกแรมโบ้ได้เป็นเวลาสามปีแล้ว ป้องกันไม่ให้สัตว์หายากถูกปล่อยเข้าป่า

เครื่องบินล่องหนไม่สามารถซ่อนอีกต่อไป: จีนสร้างเรดาร์ควอนตัมเพื่อค้นหาพวกเขา

นักวิทยาศาสตร์บอกว่าใครมีโอกาสเป็น coronavirus มากกว่าในระลอกหน้า