Патогены из вечной мерзлоты несут угрозу современным экосистемам?
Научная фантастика изобилует причудливыми рассказами о смертоносных организмах, появляющихся изо льда и сеющих хаос среди ничего не подозревающего человечества. От инопланетян, меняющих облик в Антарктиде, до суперпаразитов, появляющихся из тающего шерстистого мамонта в Сибири, до обнажившейся вечной мерзлоты в Гренландии, вызывающей вирусную пандемию — концепция является великолепной сюжетной основой.
Но насколько это притянуто за уши? Таким вопросом задается австралийский интернет-сайт Science Alert.
Могут ли патогены, которые когда-то были распространены на Земле, но тысячелетиями оставались замороженными в ледниках и зонах вечной мерзлоты, появиться из тающего льда, чтобы сокрушить современные экосистемы? Потенциал, на самом деле, вполне реален, пишет издание 29 июля.
В 2003 году были восстановлены бактерии из образцов, взятых со дна ледяной шапки на Цинхай-Тибетском плато. Возраст льда на этой глубине составлял более 750 000 лет.
В 2014 году гигантский «зомби» вирус Pithovirus sibericum был возрожден из 30 000-летней сибирской вечной мерзлоты.
А в 2016 году вспышку сибирской язвы (заболевания, вызываемого бактерией Bacillus anthracis) в Западной Сибири объяснили быстрым оттаиванием ее спор в вечной мерзлоте. В результате погибли тысячи северных оленей и пострадали десятки людей.
Совсем недавно ученые обнаружили замечательную генетическую совместимость между вирусами, выделенными из озерных отложений в высокогорных районах Арктики, и потенциальными живыми хозяевами.
Климат Земли нагревается впечатляющими темпами, причем в более холодных регионах, таких как Арктика, до четырех раз быстрее, чем в других местах. По имеющимся оценкам, при таянии льда каждый год мы можем ожидать высвобождения четырех секстиллионов (4 000 000 000 000 000 000 000 000) микроорганизмов. Это примерно равно предполагаемому количеству звезд во Вселенной.
Однако, несмотря на непостижимо большое количество микроорганизмов, выделяющихся при таянии льда (включая патогены, которые потенциально могут инфицировать современные виды), никто не смог оценить риск, который это представляет для современных экосистем.
В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Computational Biolog, подсчитаны экологические риски, связанные с высвобождением непредсказуемых древних вирусов.
Расчеты авторов прогноза показывают, что 1% смоделированных выбросов только одного бездействующего патогена может нанести серьезный ущерб окружающей среде и привести к массовой гибели организмов-хозяев по всему миру.
Вторгшиеся патогены часто выживали и эволюционировали в моделируемом современном мире. Примерно в 3% случаев патогены становились доминирующими в новой среде, и в этом случае они с большой вероятностью приводили к потере разнообразия современных хозяев.
В наихудшем (но все же вполне правдоподобном) сценарии вторжение сокращало численность принимающего сообщества на 30%.
Риск, связанный с этой небольшой долей патогенов, может показаться незначительным, но надо иметь в виду, что это результаты высвобождения только одного конкретного патогена в имитируемых средах. Учитывая огромное количество древних микробов, высвобождаемых в реальном мире, такие вспышки представляют существенную опасность.
Австралийские ученые утверждают, что эта непредсказуемая угроза, которая до сих пор ограничивалась научной фантастикой, может стать мощным фактором экологических изменений.
Хотя в ходе исследований не проводилось моделирования потенциального риска для людей, тот факт, что «путешествующие во времени» патогены могут укорениться и серьезно ухудшить состояние принимающего сообщества, уже вызывает тревогу.
Такие известные вирусы, как SARS-CoV-2, Эбола и ВИЧ, вероятно, передавались людям при контакте с другими животными-хозяевами. Таким образом, вполне вероятно, что вирус, некогда связанный льдом, мог проникнуть в человеческую популяцию зоонозным путем.
Хотя вероятность того, что патоген появится из-за таяния льда и вызовет катастрофическое вымирание на Земле, невелика, исследования свидетельствуют, что это больше не фантазия, и к этой ситуации необходимо готовиться, заключает издание.
