Размразените древни патогени могат да създадат глобален хаос

Размразените древни патогени могат да представляват сериозни екологични рискове и адекватната подготовка е ключова за предотвратяване на бедствието.

Ново изследване показва колко драматично може да бъде освобождаването на древни патогени след размразяването на лед и вечна замръзналост за екосистемата на Земята, дори при изключително консервативно моделиране.

Съживяването на отдавна замразени бактерии не е някаква пресилена идея. Екземпляри на повече от 750 000 години, взети от ледено ядро, пробито в ледена шапка на Цинхайско-тибетското плато през 2003 г., биват успешно реанимирани.

През 2014 г. гигантски Pithovirus sibericum, един от по-новите така наречени зомби вируси, е възкресен от сибирската вечна замръзналост, която е замръзнала в продължение на 30 000 години.

Избухването на антракс през 2016 г. в Западен Сибир, което доведе до смъртта на хиляди северни елени и засегна много хора, е проследено до размразяването на спорите на Bacillus anthracis, бактерията, отговорна за антракса, в сибирската вечна замръзналост.

Освен това, скорошни изследвания подчертават значителна генетична съвместимост между вируси, открити в седименти на арктически езера, и възможни живи гостоприемници.

Невероятно голям брой древни микроорганизми могат да бъдат освободени

Климатът на Земята се затопля с тревожна скорост, като в студените арктически региони се наблюдава до четири пъти по-висока от средната скорост на затопляне. Прогнозите предвиждат освобождаването на четири секстилиона микроорганизми годишно поради топенето на леда.

Независимо от това, въпреки зашеметяващия брой микроорганизми – включително потенциални патогени – които се освобождават от топящия се лед, реалният риск, който те представляват за съвременните екосистеми, остава неизвестен. Ново проучване, публикувано в списанието PLOS Computational Biology, се стреми да определи количествено екологичните опасности, свързани с непредвиденото освобождаване на древни вируси.

„Нашите симулации показват, че 1% от симулираните освобождавания на само един латентен патоген може да причини големи екологични щети и широко разпространена загуба на организми гостоприемници по целия свят“, пишат съавторите на изследването Кори Дж. А. Брадшоу и Джовани Строна в The Conversation тази седмица.

Използвайки софтуер Avida, който помага за моделиране на биологична среда за изследователски цели, експериментите имитират въвеждането на древен патоген в съвременните биологични общности. Въздействията на този нахлуващ патоген върху разнообразието от настоящи гостоприемници са измерени в множество симулации и са направени сравнения със симулации без инвазия на патогени.

Нахлуващите патогени има шанс да доминират в съвременната среда

Интересното е, че нахлуващите патогени често успяват да оцелеят и да се адаптират в симулирания модерен свят.

В около 3% от симулациите, патогенът се оказва доминиращ в новата среда, което впоследствие води до значителни загуби в съвременното разнообразие на гостоприемника. В най-драстичните сценарии инвазията води до 30% намаление на размера на приемащата общност в сравнение с контролните групи.

„Рискът от тази малка част от патогени може да изглежда малък, но имайте предвид, че това са резултатите от освобождаването само на един конкретен патоген в симулирани среди“, пишат Брадшоу и Строна. „С огромния брой древни микроби, които се освобождават в реалния свят, подобни огнища представляват значителна опасност.“

Констатациите сочат възможността опасностите да се превърнат в основни катализатори за екологична промяна. Въпреки че проучването не отчита потенциалните човешки рискове, перспективата „пътуващи във времето“ патогени да се установят и да засегнат сериозно приемните общности е достатъчно обезпокоителна.

Въпреки че шансовете патоген да се появи от размразяването на леда и да причини катастрофално изчезване може да изглеждат малки, проучването заключва, че перспективата е твърде реална, за да бъде отхвърлена като обикновена фантазия и заслужава сериозна подготовка.

Източник: InterestingEngineering