Wieczna zmarzlina stanowi aż 20 procent półkuli północnej. To właśnie na jej obszarze znajdują się tajga i tundra. Przez naukowców miejsca te uważane są za kapsułę czasu, a oprócz prastarych wirusów można tam znaleźć zmumifikowane szczątki wymarłych gatunków zwierząt. Wieczna zmarzlina oferuje doskonałe środowisko do przechowywania śladów odległych epok - jest zimna, ciemna i pozbawiona tlenu. Jednak ze względu na to, że temperatura w Arktyce rośnie do czterech razy szybciej niż w przypadku innych obszarów planety, także wierzchnia warstwa wiecznej zmarzliny zaczyna powoli rozmarzać.
- Obecnie dużo dzieje się z wieczną zmarzliną i budzi to nasz niepokój. To bardzo ważne, abyśmy utrzymali jak największe jej obszary w zamrożeniu - powiedziała Kimberley Miner, klimatolog z Jet Propulsion Laboratory NASA, które należy do Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Pasadenie.
Wciąż mogą być aktywne
By lepiej zrozumieć zagrożenia, jakie niosą uśpione w zmarzlinie mikroorganizmy, Jean-Michel Claverie, emerytowany profesor Szkoły Medycznej Uniwersytetu Aix-Marseille we francuskiej Marsylii, przebadał próbki ziemi pobrane z Syberii. Jego celem były tak zwane "wirusy zombie", czyli takie, które wciąż są zakaźne. Na nasze nieszczęście - kilka udało mu się znaleźć.
Po raz pierwszy z "wirusem zombie" Claverie zetknął się w swoich badaniach w 2003 roku. Był on o wiele większy niż typowe drobnoustroje, dostrzegalny za pomocą zwykłego mikroskopu świetlnego. Jego następne badania zostały zainspirowane działalnością rosyjskich naukowców, którzy w 2012 roku wyhodowali roślinę z tkanki nasiennej liczącej 30 tysięcy lat. Claverie postanowił "ożywić" wirusa sprzed 30 tysięcy lat, który został wydobyty z wiecznej zmarzliny, a następnie wprowadził go do komórek w celu sprawdzenia, czy wciąż ma potencjał zakaźny. Dla bezpieczeństwa wybrał do badań wirusa, który atakuje tylko jednokomórkowe ameby, a nie zwierzęta czy ludzi.
Powtórka z przeszłości?
W badaniach, których wyniki ujrzały światło dzienne 18 lutego w czasopiśmie naukowym "Viruses", Claverie i jego zespół wyizolowali kilka szczepów prastarego wirusa z próbek wiecznej zmarzliny, które pobrano w siedmiu różnych miejscach na Syberii. Jak wykazali, każdy ze szczepów mógł zainfekować komórki ameb. Szczepy reprezentowały pięć nowych rodzin wirusów. Najstarszy z nich miał prawie 48,5 tysiąca lat i pochodził z gleby z głębokości 16 metrów. Najmłodsze próbki, które pobrano z żołądka i sierści mamuta włochatego, liczyły 27 tysięcy lat.
Fakt, że po tak długim czasie wirusy zakażające ameby wciąż mogą być aktywne, wskazuje na potencjalnie większy problem. Jak zauważył Claverie, istnieje obawa, że jego badania potraktowane zostaną wyłącznie jako ciekawostka naukowa, a nie realny problem, który może zachwiać systemem zdrowia.
- Postrzegamy je [wirusy zarażające ameby - przyp. red.] jako odpowiednik wszystkich innych możliwych wirusów, które mogą znajdować się w wiecznej zmarzlinie. Widzimy ślady wielu, wielu, wielu innych wirusów. Wiemy więc, że one tam są. Nie wiemy tylko na pewno, czy wciąż są żywe. Ale myślimy, że jeśli wirusy ameb są aktywne, to nie ma powodu, dla którego inne patogeny nie będą - powiedział w wywiadzie dla CNN.
Naukowcy wiedzą, że szczątki wirusów i bakterii, które mogą zainfekować człowieka, znajdują się w wiecznej zmarzlinie, gdyż w przeszłości udało im się to stwierdzić. Na przykład próbka płuca kobiety z Alaski, którą ekshumowano w 1997 roku, zawierała materiał genomowy szczepu grypy hiszpanki z 1918. Z kolei w 2012 roku naukowcy potwierdzili, że liczące 300 lat zmumifikowane szczątki kobiety pochowanej na Syberii zawierały sygnatury genetyczne wirusa ospy.
Możemy się przed nimi nie ochronić
Jak zauważyła Birgitta Evengard z Wydziału Mikrobiologii Klinicznej Uniwersytetu Umea w Szwecji, powinniśmy dążyć do stworzenia skutecznego systemu nadzoru nad ryzykiem, jakie stwarzają patogeny zamknięte w rozmarzającej wiecznej zmarzlinie.
- Musimy pamiętać, że nasza obrona immunologiczna wykształciła się poprzez bliski kontakt z mikrobami w otoczeniu. Jeśli w wiecznej zmarzlinie ukryty jest wirus, z którym nie mieliśmy kontaktu przez tysiące lat, może się okazać, że nasza odporność będzie niewystarczająca. Powinniśmy mieć to na uwadze i być proaktywni, a nie tylko reaktywni. Najlepszym sposobem na walkę ze strachem jest wiedza - dodała badaczka.
Naukowcy nie są w stanie stwierdzić, jak długo drobnoustroje te byłyby niebezpieczne w warunkach poza laboratorium. Uspokajają jednak, że nie wszystkie muszą być chorobotwórcze. Istnieje szansa, że niektóre z nich mogą nawet korzystnie działać na nasz organizm. Ponadto, choć Arktykę zamieszkuje 3,6 miliona osób, to gęstość zaludnienia jest na tyle niska, że niemal wyklucza ryzyko natychmiastowego narażania całej ludzkości na działanie prastarych wirusów.
Identyfikacja wirusów i zagrożeń, jakie mogą powodować, to pierwszy krok do zrozumienia, jak ważna jest ochrona tego wrażliwego rejonu świata. Jak zauważają naukowcy, uwolnienie patogenów może nastąpić nie tylko w wyniku rozmarzania wiecznej zmarzliny, lecz także za sprawą gwałtownych i silnych osuwisk ziemi, które mogą odsłonić jej głębokie warstwy. Wiadomo także, w tym procesie wyemitowane mogą zostać duże ilości metanu i dwutlenku węgla, które jedynie pogorszą sytuację związaną ze zmianami klimatu. Potencjalnym zagrożeniem są także odpady z wydobycia metali ciężkich i innych chemikaliów, na przykład materiałów radioaktywnych z prób jądrowych, które w latach 50 XX wieku prowadzone były na Alasce.
Miner w swojej pracy wspomniała także o tak zwanych "mikroorganizmach Matuzalema", nazwanymi tak na cześć najdłużej żyjącego człowieka ze Starego Testamentu. To organizmy, które mogłyby zaburzyć środowisko dzisiejszej Arktyki poprzez wprowadzenie do niej dynamiki prastarych, wymarłych ekosystemów. Konsekwencje takiego działania nie są znane naukowcom, jednak zdaniem Miner, mikroby mogą mieć potencjał do zmiany składu gleby i cyklu wzrostu roślin, co jeszcze bardziej może przyspieszyć konsekwencje zmian klimatu.
- Naprawdę nie wiemy, jak te mikroby mogą wchodzić w interakcje ze współczesnym środowiskiem. Myślę, że to nie jest eksperyment, w którym ktokolwiek z nas chciałby wziąć udział - powiedziała. I jak podsumowała, dlatego najlepszą drogą jest próba powstrzymania odwilży, a także kryzysu klimatycznego, tak, by uwięzić zagrożenia na dobre w wiecznej zmarzlinie.
Autorka/Autor: kw,as
Źródło: CNN
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock