Amint a bolygó felmelegszik és a jég megolvad, a tudósok arra figyelmeztetnek, hogy láthatjuk a tudomány számára jelenleg ismeretlen ősi kórokozók újjáéledését. Ezek a vírusok, amelyek szunnyadtak és csapdába estek a gleccserekben és az örök fagyban - állandóan befagyott talajban - évszázadokig, ha nem évezredekig, "felébredhetnek".

Ez év elején a tibeti Guliya jégsapka két magjának mintáit elemző tudósok több ilyen vírust azonosítottak. Az egyik mag 520 évvel ezelőtt kelt, míg a másik 15 000 évvel ezelőtt csapdába esett üledéket tartalmaz. A vírusnemzetségek közül négyet - a taxonómiai tartományt a fajok és a családok között - már ismertek, de további 28-at még soha nem láttak.

A tanulmány szerzői szerint a kutatás bizonyítékot szolgáltat a mikrobiális és vírusos mintavétel "ultra tiszta" módszerére; elég tiszta ahhoz, hogy károsodás és szennyezés nélkül kivonjon egy vírust a gleccserből.

De a bolygó biológiai történelmének egy fejezetét is feltárja, feltárva azokat a mikrobákat, amelyek száz vagy ezer évvel ezelőtt a talajban laktak, és elméletileg a jég olvadásakor felújulhatnak.

A szerzők arra figyelmeztetnek, hogy az olvadó jég "mikrobákat és vírusokat szabadít fel a gleccserekből, amelyek több tíz vagy százezer évig vannak csapdában és fenntartva".

Ez az olvadás megsemmisítheti a mikrobiális "fájlokat", amelyek segíthetnek megérteni a Föld éghajlati rendszereit a múltban. "A legrosszabb esetben azonban ez a jégolvadás kórokozókat szabadíthat fel a környezetbe" - teszik hozzá.

Kutatása nyomtatás előtti szakaszban van, ami azt jelenti, hogy egy szakértői testület nem vizsgálta felül megállapításainak megerősítésére. Ezért az eredményeket óvatosan kell vizsgálni. Az sem világos, hogy ezek a vírusok mennyire teljesek vagy fertőzőek lehetnek felolvasztás után. A tudósok azonban már korábban felélesztették az évezredek óta szunnyadó vírusokat, ami arra utal, hogy legalább ez egy lehetőség.

Lehet, hogy az ősi vírusok közegészségügyi kockázatot jelentenek? - Lehet - mondta Newsweek Jean-Michel Claverie, a francia Aix-Marseille Egyetem genomikai és bioinformatikai professzora, aki nem vett részt a tibeti gleccser tanulmányozásában.

"Lehetnek olyan régi vírusok, amelyeket már ismerünk - például himlő -, és amelyeket tévesen gondolunk arra, hogy már kiirtották őket" - tette hozzá.

„Lehetnek olyan vírusok is, amelyek a múltban állati vagy emberi pusztulást okoztak, és amelyekről a modern orvostudomány nincs tisztában. Ugyanez vonatkozik a baktériumokra, például azokra, amelyek lépfent okoznak. ".

évvel ezelőtt

Az örök fagy két vagy több éve fagyos föld. A képen: a Nenet népéhez tartozó téli mező. A nyugat-szibériai Jamal-félsziget örök fagyában található. Fotó: ARNE HODALIC/CORBIS/GETTY

Claverie kutatása kimutatta, hogy a vírusok több tízezer év alatt - a neandervölgyi korszakból kiindulva - "túlélhetik", ha megfelelőek a körülmények. 2014-ben írt egy cikket, amely egy 30 000 éves "óriásvírust" ismertetett, amelyet szibériai örökfagyból nyertek ki. Miután elhagyta a permafrostot és már a laboratóriumban volt, újjáéledt, és évezredek inaktivitása után fertőzővé vált.

Az ehhez hasonló óriásvírusok azért kapják a nevüket, mert viszonylag nagyok, hogy olyan nagyok, hogy mikroszkóp fényében könnyen láthatók. Míg egy átlagos vírus akár 20 nanométeres is lehet, egy óriási vírus nem fér el a 200 nanométeres vagy annál kisebb lyukon.

A 2014-ben felfedezettet hívták Pithovirus sibericum; A "Pithos" egy nagy konténer neve, amelyet az ókori görögök használtak. Azóta a csapat még legalább egy ősi vírust felfedezett, Mollivirus sibericum, találtak ugyanabban a 30 000 éves jégmintában.

Szerencsére mind az amőba - az egysejtű organizmusok képesek megváltoztatni az alakjukat - és nem az állatok vagy az emberek. Ez azt jelenti, hogy feltámadása nem jelent kockázatot a közegészségre. A kutatók szerint azonban létezésük felveti a kérdést, hogy várhatnak-e más, halálosabban kórokozók az örökfagyban, készen állva az aktiválásra.

A vírusok lenyűgöző élettartama abból fakad, hogy technikailag nem élőlények. Az aktiváláshoz és a szaporodáshoz be kell hatolniuk egy élő szervezet sejtjébe. A sejten kívül metabolikusan inert részecskék, virionoknak nevezik őket, amelyeket az aktivált vírus magjának lehetne elképzelni - mondta Claverie.

Ez azt jelenti, hogy tipikus értelemben nem halhatnak meg. A virionok lehetnek fertőzőek és készek a "csírázásra" vagy inaktívak, túl sérültek a fertőzéshez vagy a csírázáshoz.

Ez a romlási folyamat gyorsan előfordulhat egy sejten kívül; például a fény hihetetlen kárt okoz a vírus DNS-ében vagy RNS-ében. A nedvesség elvesztése károsíthatja az inaktiválás mértékét is.

Ha azonban a körülmények elősegítik "túlélésüket", akkor hosszabb ideig fertőzőek maradhatnak.

„Az ultraibolya fény, az oxigén és a magas hőmérséklet rossz; hideg és sötét jobb; Hideg, sötét és oxigén nélküli [anoxikus] az ideális ”- mondta Claverie. Ezáltal az örökfagy és a mély óceán üledéke - hideg, sötét és anoxikus - kiváló környezetté teszi a mikrobákat, például a vírusokat.

A lépfene spórái hosszú ideig fennmaradhatnak alvó állapotban. A képen: a Bacillus anthracis baktérium Sterne törzse, 2002, nagy, 12.483X nagyítással. Fotó: SMITH COLLECTION/GADO/GETTY

Az ókori vírusok és jégbe szorult mikrobák iránti fokozott érdeklődést nem Claverie és mások kutatásai, hanem tudományos információk támasztják alá, amelyek aláhúzzák az óceán felmelegedésének és a jégolvadás gyors növekedését.

Tudjuk, hogy az Északi-sarkvidék kétszer olyan gyorsan melegszik, mint a világ többi része, míg a bolygó jégtakarói az éghajlatváltozással és a változó időjárási szokásokkal összefüggésben folyamatosan elvékonyodnak.

Az elmúlt két hónapban az Antarktiszon megdőlt a jégolvadási rekord - a kontinens felszínének 15 százaléka felolvadt karácsonykor - és meleg vizet vett fel legbizonytalanabb gleccsere, a Thwaites-gleccser alatt.

A kisebb gleccserek is érzik a meleget. Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) tavalyi jelentése szerint Európában, Kelet-Afrikában és másutt a gleccserek a század végére elveszíthetik jégtömegük több mint 80 százalékát. Eközben az Északi-sarkkörön az örökfagy gyors ütemben olvad.

A Columbia Earth Institute szerint az örökfagy az északi félteke 24 százalékát fedi le, ez a terület 15 millió négyzetkilométernek felel meg. A tudósok azt jósolják, hogy ha a felmelegedést 2 Celsius-fokra korlátoznánk az iparosodás előtti szint fölé, akkor ennek idővel 40 százalékát elveszítenénk.

Az örök fagy olvadásakor ezek a hóval borított tájak szén-dioxid-elnyelőkből szén-dioxid-kibocsátókká válnak, amelyek hatalmas mennyiségű üvegházhatású gáz felszabadulását és az általuk támogatott infrastruktúra összeomlását okozhatják.

Ez a felmelegedés a jégben és az örökfagyban elrejtett vírusokat is felszabadíthatja. Bár ezen ősi vagy történelmi vírusok újbóli aktiválódásának lehetősége még mindig viszonylag ismeretlen.

"Ez egy új vizsgálati terület" - mondta Newsweek Christine Kreuder Johnson, a Kaliforniai Egyetem Davis Állatorvostudományi Iskolájának epidemiológiai professzora. „Nagyon izgalmasnak mondanám. Nagyon kevés ismert ".

Új hajózási utak nyíltak az Északi-sarkvidéken, amikor a vas megolvad a pólusok körül. A képen: A Polaris jégtörő 2019. február 3-án megtörik a Balti-tenger jegét az észak-finnországi Tornio közelében található vizekben. Fotó: SAM KINGSLEY/AFP/GETTY

Kreuder Johnson kifejtette, hogy az ősi vírusok, például a tibeti gleccserben található vírusok vizsgálata során az egyik legfontosabb szempont a vírus állapota: egész vagy szétaprózódott? Mivel ez hatással lesz a fertőzési képességére és ezért az emberi egészségre jelentett veszélyre.

"A felismert vírusok csak akkor jelentenek kockázatot, ha teljesen épek és vissza tudnak nőni" - mondta.

Egyes mikrobák ellenállóbbak, ezért nagyobb valószínűséggel fertőznek, mint mások. Például lásd a spóraképző baktériumokat, például a lépfene.

A lépfene technikailag nem ősi betegség - a talajban az egész világon megtalálható -, de "zombi kórokozónak" nevezték. Ez azért van, mert évszázadokig szunnyadhat, mielőtt újra aktiválódna és új járványokat okozna.

2016-ban egy 12 éves fiú meghalt, és több tucat kórházba került az északnyugat-oroszországi Salekhardon lépfene miatt, amelyet "szibériai pestisnek" neveztek. A járvány feltehetően a 75 évvel korábban örökfagyba temetett emberek és állatok megbetegedett maradványaiból származott, majd egy hőhullám hatására a jég megolvadását követően kitették.

Úgy gondolják, hogy a szarvasok kapcsolatba kerültek a maradványokkal, és az emberekben továbbterjesztették a betegséget. A fiú egyike volt a számos nomád pásztornak, akiket érintett Newsweek addigra.

Orvosi szakértők a klímaváltozást a járvány tényezőjeként említették, rámutatva a rendellenesen meleg időjárásra, amely az örökfagy olvadását okozta. Ezt támasztják alá azok a tanulmányok, amelyek szerint a hőmérséklet emelkedése a jövőben hasonló eseményekhez vezethet.

Másutt beszámoltak arról, hogy a kutatók megbetegedtek, miután érintkeztek a beteg állatok fagyasztott tetemeivel.

Michael Zimmerman, a Pennsylvaniai Egyetem paleopatológusa az NPR-nek elmondta, hogy fókás ujját - egy bakteriális fertőzést kapott, amely általában a fókavadászok ujjait és kezét érinti -, miközben befejezte az évtizedeken át örökfagyban eltemetett állatok kutatását. A diagnózist nem erősítették meg, de a tünetek megfeleltek az antibiotikumoknak, a fókaujj kezelésére felírt gyógyszernek, és reagáltak azokra.

Az úgynevezett zombi betegségekről vagy kórokozókról, mint például a lépfene, sok médiafigyelmet kapnak a média, de a tényleges esetek eddig ritkák voltak. Sok tudós azt állítaná, hogy az ősi vagy történelmi betegségekkel kapcsolatos félelmek eltúlzottak, rámutatva arra, hogy nagyon állandóan vírusoknak vagyunk kitéve.

"A vírusok mindenhol vannak, talajban, jégben, pénzben" - mondta Newsweek Paul Falkowski professzor, aki a New Brunswicki Rutgers Egyetem Környezetbiofizikai és Molekuláris Ökológiai Laboratóriumát vezeti.

„Gyakorlatilag minden vírus nincs hatással az emberi egészségre. Egyes mikrobák, például lépfene baktériumok azonban évtizedek után kibújhatnak a fagyott talajból, és megfertőzhetik az embereket. " Hozzáteszi: "De a kockázat nagyon alacsony.".

Az ókori vírusok potenciális egészségügyi kockázatának mérlegelésekor szintén fontos az expozícióra gondolni. A legtöbb fertőző betegséget közvetlen érintkezés, testnedvek és légzőcseppek közvetítik, "más szóval gyakorlatilag nincs veszélye a nagy hatótávolságú átvitelnek" - mondta Falkowski.

A Szibéria elszigetelt régiójában vagy a tibeti gleccser tetején talált vírus nem lehet túl kockázatos, mert alacsony az expozíció kockázata. Ezzel szemben a városi területeken az emberek nagy koncentrációja növeli az érintkezést és az expozíciót, ami viszont növeli a betegség kitörésének kockázatát.

Ez megváltozhat, amikor az emberek és az állatok reagálnak a hőmérséklet emelkedésére. A pólusoknál a jég megolvadása befolyásolhatja a bolygó navigációját, mivel az Északi-sarkon már új utak nyíltak meg. Az éghajlatváltozás azt is eredményezheti, hogy a fajok a világ új részeire terjesztik ki élőhelyüket. Például a jelenlegi közigazgatás azon tervei, hogy az északi sarkkörön fúrásra rendelkezésre álló területeket bővítsenek, új utakat teremthetnek az expozíció számára.

Kreuder Johnson és munkatársa, Tracey Goldstein, a kaliforniai Davis Egyetem patológia, mikrobiológia és immunológia professzora elmondta Newsweek hogy ezek a viselkedési változások oda vezethetnek, hogy az állatok és mikroorganizmusok különböző módon lépnek kölcsönhatásba, vagy először kerülnek kapcsolatba a kórokozókkal.

Például Goldstein vizsgálata a focine distemper virus (PDV), egy potenciálisan halálos fertőző betegség ellen, amely megtámadja a fókákat és más tengeri emlősöket.

A tanulmány megállapította, hogy az északi sarkkörön a tengeri jég alacsonyabb szintje pozitívan korrelált a fókák bizonyos fajainak magasabb fertőzési arányával. A tanulmány szerzői szerint az élőhely változásai és a fajok közötti kölcsönhatások állhatnak a növekedés hátterében.

Ennek ellenére egyelőre a rendelkezésünkre álló információk többsége szűkös és hipotetikus. Az új - vagy inkább a régi - mikrobák újbóli megjelenésének lehetősége melegebb éghajlaton egy viszonylag új körülmény, amelyet még csak most kezdtek vizsgálni.

"Ez csak valami, amit a radarban kell tartanunk" - mondta Goldstein. "Az éghajlat nagyon gyorsan változik, és nem tudjuk, mi lehet a következő, ami aggodalomra ad okot.".

Claverie egyetért azzal: "Elméletileg a felmelegedés és több ember a korábban lakatlan sarkvidéki régiókban a katasztrófa receptje" - mondta. „Azonban senki sem tudja, hogyan kell kiszámítani ennek bekövetkezésének valószínűségét. Csak amőba vírusokkal végzett munkánkból tudjuk, hogy ez elvileg egy lehetőség ".

Megjelent a Newsweekkel együttműködve/Megjelent a Newsweekkel együttműködve