Докато планетата се затопля и ледът се топи, учените предупреждават, че можем да видим възраждането на древни патогени, неизвестни в момента на науката. Тези вируси, които са останали в латентно състояние и са затворени в ледници и вечно замръзнала - трайно замръзнала почва - в продължение на стотици, ако не и хиляди години, могат да се "събудят", твърдят изследователите.

По-рано тази година учени, анализиращи проби от две ядра от ледената шапка на Гулия в Тибет, идентифицираха няколко такива вируса. Едното ядро ​​е датирано преди 520 години, а другото съдържа утайка, уловена отпреди 15 000 години. Четири от вирусните родове - таксономичният обхват между видовете и семейството - вече са били известни, но други 28 никога не са били виждани преди.

Авторите на изследването казват, че изследването предоставя доказателства за "ултра чист" метод за вземане на проби от микроби и вируси; достатъчно чист, за да извлече вирус от ледника без повреди и без замърсяване.

Но също така разкрива глава от биологичната история на планетата, разкриваща някои от микробите, обитавали почвата преди стотици или хиляди години и теоретично биха могли да изплуват отново, докато ледът се топи.

Авторите предупреждават, че топящият се лед „ще освободи микроби и вируси от ледници, които са били затворени и запазени в продължение на десетки или стотици хиляди години“.

Това топене може да унищожи микробни „файлове“, които биха могли да ни помогнат да разберем климатичните режими на Земята в миналото. "В най-лошия случай обаче това топене на лед може да освободи патогени в околната среда", добавят те.

Вашето изследване е във фаза на предпечат, което означава, че не е било прегледано от експертна комисия, за да потвърди своите констатации. Следователно резултатите трябва да се гледат с повишено внимание. Също така не е ясно колко пълноценни или инфекциозни могат да бъдат тези вируси след размразяване. Учените обаче преди това са възродили вируси, които са били в латентно състояние от хиляди години, предполагайки, че поне това е възможно.

Възможно ли е древните вируси да представляват риск за общественото здраве? - Може би - каза той Newsweek Жан-Мишел Клавери, професор по геномика и биоинформатика от Университета на Екс-Марсилия, Франция и който не е участвал в изследването на тибетския ледник.

„Те може да са стари вируси, които вече познаваме - като едра шарка - и за които погрешно смятаме, че те вече са унищожени“, добави той.

„Те също могат да бъдат вируси, които са причинявали изчезване на животни или хора в миналото и за които съвременната медицина не е наясно. Същото се отнася и за бактериите, като тези, които причиняват антракс. ".

вечната

Вечната замръзналост е земя, която е замръзнала от две години или повече. На снимката: зимно поле, принадлежащо на народа Ненет. Намира се във вечната замръзналост на полуостров Ямал, Западен Сибир. Снимка: ARNE HODALIC/CORBIS/GETTY

Изследванията на Claverie показват, че вирусите могат да „оцелеят“ десетки хиляди години - от ерата на неандерталците - неподвижни, ако условията са подходящи. През 2014 г. той е съавтор на статия, описваща 30 000-годишен „гигантски вирус“, извлечен от сибирската вечна замръзналост. След като напусна вечната замръзналост и вече е в лабораторията, тя се съживи, ставайки инфекциозна, след като прекара хилядолетия неактивна.

Гигантски вируси като този получават името си, защото са толкова големи, относително казано, че могат лесно да се видят под микроскопска светлина. Докато средният вирус може да бъде само 20 нанометра, гигантският вирус не може да побере през дупка 200 нанометра или по-малка.

Наречен беше този, който беше открит през 2014 година Pithovirus sibericum; "Pithos" е името на голям контейнер, използван от древните гърци. Оттогава екипът е открил поне още един древен вирус, Mollivirus sibericum, открит в същата 30 000-годишна ледена проба.

За щастие и двамата атакуват амеба - едноклетъчни организми със способността да променят формата си, а не животни или хора. Това означава, че възкресението му не представлява риск за общественото здраве. Изследователите обаче казват, че тяхното съществуване повдига въпроса дали други, по-смъртоносни патогени може да чакат във вечната лед, готови да се активират.

Впечатляващото дълголетие на вирусите произтича от факта, че технически те не са живи същества. За да се активират и размножават, те трябва да проникнат в клетката на живия организъм. Извън клетката те са метаболитно инертни частици, наречени вириони, които могат да бъдат представени като семена на активирания вирус, каза Клавери.

Това означава, че те не могат да умрат в типичния смисъл. Вирионите могат да бъдат заразни и готови за „покълване“ или неактивни, твърде повредени, за да заразят или покълнат.

Този процес на влошаване може да настъпи бързо извън клетката; например, светлината нанася невероятни щети на ДНК или РНК на вируса. Загубата на влага също може да причини увреждане на степента на инактивиране.

Ако обаче условията са благоприятни за тяхното „оцеляване“, те могат да останат заразни за продължителни периоди.

„Ултравиолетовата светлина, кислородът и високата температура са лоши; студено и тъмно е по-добре; Студено, тъмно и без кислород [аноксик] е идеално “, каза Клавери. Това прави вечните замръзнали и дълбоки океански утайки - студени, тъмни и аноксични - отлична среда за микроби като вируси.

Спорите на антракс могат да оцелеят продължително време в неактивно състояние. На изображението: щамът на стерната на бактерията Bacillus anthracis, 2002 г., при голямо увеличение от 12.483X. Снимка: СМИТ КОЛЕКЦИЯ/ГАДО/ГЕТИ

Повишеният интерес към древните вируси и микроби, заклещени в лед, не е подхранван от изследванията на Claverie и други, а от научна информация, която подчертава бързото увеличаване на затоплянето на океана и топенето на леда.

Знаем, че Арктика се затопля два пъти по-бързо от останалия свят, докато ледените покриви на планетата показват стабилно изтъняване, свързано с изменението на климата и променящите се метеорологични модели.

През последните два месеца Антарктида е забелязала рекордния си рекорд на топене на лед - 15 процента от повърхността на континента се е стопило в навечерието на Коледа - и е записала топла вода под най-несигурния си ледник, ледника Туейт.

По-малките ледници също усещат топлината. Миналогодишният доклад на Междуправителствения панел за изменение на климата (IPCC) установи, че ледниците в Европа, Източна Африка и другаде могат да загубят над 80 процента от ледената си маса до края на века. Междувременно вечната замръзналост в Полярния кръг се разтапя с бързи темпове.

Вечната замръзналост обхваща 24 процента от Северното полукълбо, площ, еквивалентна на 15 милиона квадратни километра, според Института за земя в Колумбия. Учените прогнозират, че дори ако ограничим затоплянето до 2 градуса по Целзий над прединдустриалните нива, с времето ще загубим 40 процента от него.

С отмразяването на вечната замръзналост тези покрити със сняг пейзажи се превръщат от поглътители на въглерод във въглеродни емитери с потенциал да отделят огромни количества парникови газове и да предизвикат колапс на поддържаната от тях инфраструктура.

Това затопляне може също да освободи вируси, скрити в момента в лед и вечен мраз. Въпреки че възможността тези древни или исторически вируси да бъдат реактивирани все още е относително неизвестна.

"Това е нова област на разследване," каза той за Newsweek Кристин Кройдър Джонсън, професор по епидемиология в Калифорнийския университет по ветеринарна медицина в Дейвис. „Бих казал много вълнуващо. Известно е много малко ".

Нови пътни платна се отвориха в Арктика, когато желязото се топи около полюсите. На снимката: Ледоразбивачът Polaris разбива леда на Балтийско море във водите край Торнио, Северна Финландия, на 3 февруари 2019 г. Снимка: SAM KINGSLEY/AFP/GETTY

Кройдер Джонсън обясни, че едно от ключовите неща, които трябва да се вземат предвид при разследването на древни вируси като тези, открити в тибетския ледник, е състоянието на вируса: той е цял или фрагментиран? Тъй като това ще повлияе на способността му да заразява и следователно на заплахата, която представлява за човешкото здраве.

"Откритите вируси представляват риск само ако са напълно цели и могат да растат отново", каза тя.

Някои микроби са по-устойчиви и следователно са по-склонни да заразят от други. Например вижте бактерии, генериращи спори, като антракс.

Антраксът технически не е древна болест - тя може да се намери в почвата по целия свят - но тя е наречена „зомби патоген“. Това е така, защото може да остане в латентно състояние векове наред, преди да се активира отново и да причини нови огнища.

През 2016 г. 12-годишно момче почина и още десетки бяха хоспитализирани в Салехард, северозападна Русия, заради антракс, наречен „сибирска чума“. Смята се, че огнището произхожда от болните останки на хора и животни, погребани във вечната замръзналост 75 години по-рано, след което е изложено след топлинна вълна, която е причинила разтопяване на леда.

Смята се, че елените са имали контакт с останките, разпространявайки болестта сред хората. Момчето беше едно от многото засегнати номади-пастири, както се съобщава Newsweek дотогава.

Медицински експерти посочиха изменението на климата като фактор за избухването, като посочиха необичайно топлото време, причинило вечното замръзване да се размрази. Това се подкрепя от проучвания, които предполагат, че повишаването на температурите може да доведе до подобни инциденти в бъдеще.

На други места има съобщения за изследователи, заразили се с болест, след като са влезли в контакт със замразените трупове на болни животни.

Майкъл Цимерман, палеопатолог от университета в Пенсилвания, каза пред NPR, че е заразен с пръст на тюлен - бактериална инфекция, която обикновено засяга пръстите и ръцете на ловци на тюлени - докато завършва проучвания върху животни, погребани в продължение на десетилетия във вечната слана. Диагнозата не е потвърдена, но симптомите съвпадат и реагират на антибиотици, лекарството, предписано за лечение на пръст на уплътнението.

Историите за така наречените зомби заболявания или патогени, като антракс, привличат много внимание от страна на медиите, но досега действителните случаи са били редки. Много учени биха казали, че страховете от древни или исторически болести са преувеличени, посочвайки факта, че сме изложени на вируси много постоянно.

"Вирусите са навсякъде, в почви, в лед, в пари", каза той Newsweek Професор Пол Фалковски, който ръководи лабораторията по биофизика на околната среда и молекулярна екология в университета Рутгерс-Ню Брънзуик.

„На практика всички вируси нямат ефект върху човешкото здраве. Въпреки това, някои микроби, като антракс бактерии, могат да излязат от замръзналата почва след десетилетия и да заразят хората. " Той добавя: "Но рискът е много нисък.".

Когато разглеждате потенциалния риск за здравето от древните вируси, също е важно да помислите за експозицията. Повечето инфекциозни заболявания се предават чрез директен контакт, телесни течности и дихателни капчици, "с други думи, практически няма опасност от предаване на дълги разстояния", каза Фалковски.

Вирусът, открит в изолиран регион на Сибир или на върха на тибетски ледник, може да не е твърде рисков, тъй като има малък риск от експозиция. За разлика от това, големите концентрации на хора в градските райони увеличават контакта и експозицията, което от своя страна увеличава риска от огнища на болести.

Това може да се промени, тъй като хората и животните реагират на повишаването на температурите. Топенето на лед на полюсите може да повлияе на това как се движим по планетата, тъй като в Арктика вече са отворени нови маршрути. Изменението на климата може също да накара видовете да разширят местообитанието си в нови части на света. Например плановете на сегашната администрация за разширяване на земята, достъпна за сондиране в Полярния кръг, могат да отворят нови пътища за експозиция.

Кройдер Джонсън и неговата колежка Трейси Голдщайн, професор по патология, микробиология и имунология в Калифорнийския университет в Дейвис, казаха за Newsweek че тези поведенчески промени могат да доведат до това животните и микроорганизмите да взаимодействат по различен начин или да влязат в контакт с патогени за първи път.

Например разследването на Goldstein на вируса на фоциновата чума (PDV), потенциално смъртоносна инфекциозна болест, която атакува тюлени и други морски бозайници.

Проучването установи, че по-ниските нива на морски лед в Арктическия кръг са положително корелирани с по-високи нива на инфекция сред някои видове тюлени. Авторите на изследването предполагат, че промените в местообитанията и взаимодействията между видовете могат да стоят зад увеличението.

Въпреки това засега по-голямата част от информацията, с която разполагаме, е оскъдна и хипотетична. Потенциалът нови - или по-скоро стари - микроби да се появят отново в по-топъл климат е сравнително нов набор от обстоятелства, които тепърва започват да се изследват.

"Това е просто нещо, което трябва да имаме на радара", каза Голдщайн. "Климатът се променя много бързо и ние не знаем какво може да бъде следващото нещо, което ще бъде притеснително.".

Клавери се съгласява: „Затоплянето и увеличаването на броя на хората в необитаемите досега арктически райони е рецептата за бедствие, на теория“, каза той. „Никой обаче не знае как да изчисли вероятността това да се случи. От нашата работа с вируси на амеба знаем само, че това по принцип е възможност ".

Публикувано в сътрудничество с Newsweek/Публикувано в сътрудничество с Newsweek