Epidemia z Arktyki? Badacze odkrywają starożytne wirusy
Zmiany klimatu mogą zwiększać ryzyko rozprzestrzeniania się w Arktyce wirusów, które od milionów lat były uwięzione w lodowcach. Takie wnioski mogą płynąć z badania kanadyjskich naukowców. Jak duże jest zagrożenie, to jednak kwestia mocno dyskusyjna.
partner merytoryczny
Na pierwszy rzut oka może to wyglądać, jak scenariusz z horroru: w wodach topniejącego lodowca pojawiają się nieznane dotąd wirusy sprzed milionów lat. Zakażeni, którzy wcześniej nie mieli kontaktu z takimi patogenami, są wobec nich całkowicie bezbronni.
Właśnie takie skojarzenia mogą nieść wyniki badań kanadyjskich naukowców, którzy pobrali próbki wody i osadów z Hazen, największego jeziora Arktyki. W ostatnich dziesięcioleciach staje się ono coraz większe, bo napływają do niego wody z topniejących lodowców. Wody, w której mogą znajdować się wirusy, które uśpione w lodzie czekały od setek tysięcy lat.
Żeby sprawdzić, co tak naprawdę żyje w wodach jeziora, zespół z Uniwersytetu w Ottawie, kierowany przez Audrée Lemieux, z pobranych próbek wysekwencjonował DNA i RNA występujących tam wirusów. Następnie badacze znaleźli sygnatury ich potencjalnych żywicieli, w tym zwierząt, roślin i grzybów. Gdy ustalili "listę obecności" w jeziorze, uruchomili algorytm, opracowany przez inny zespół naukowców, który ocenia prawdopodobieństwo koewolucji lub symbiozy między niepowiązanymi grupami organizmów. Program miał ocenić ryzyko tego, że wirus, trafiając do nowego środowiska i napotykając organizmy, z którymi nigdy wcześniej się nie zetknął, będzie zdolny do ich zakażenia.
"Naszym głównym odkryciem jest to, iż w przypadku tego konkretnego jeziora ryzyko rozprzestrzenienia wirusów wzrasta wraz z topnieniem lodowców. To nie to samo, co przewidywanie pandemii" - stwierdza Lemieux.
Jakie dokładnie jest ryzyko? Autorzy badania nie chcą spekulować na ten temat. Stéphane Aris-Brosou, jeden ze współautorów, twierdzi, że wynik wskazany przez algorytm może świadczyć wyłącznie o tym, że dodatkowy dopływ wody do jeziora sprawia, że po prostu dochodzi do większego mieszania gatunków, bo woda z topniejących lodowców zakłóca lokalne środowisko. Przez to może dochodzić do spotkania w jednym miejscu wirusów i ich potencjalnych, nowych żywicieli, którzy w przeciwnym razie nie zetknęliby się ze sobą.
Wątpliwości i epidemie
Sami autorzy badania podkreślają, że algorytm zastosowano po raz pierwszy i potrzeba znacznie więcej danych, by skalibrować rzeczywiste ryzyko.
Większość znalezionych w jeziorze Hazen wirusów może potencjalnie zakażać rośliny i grzyby. Część badaczy kwestionuje jednak, ile z nich jest wystarczająco dobrze zachowanych i występuje w wystarczająco wysokich stężeniach, by rzeczywiście stały się niebezpieczne. "Wiele fragmentów DNA lub RNA, które się tam znajdą, będzie zdegradowanych tak bardzo, że nie będą stanowić już zagrożenia" - twierdzi Alex Greenwood z Instytutu Leibniza ds. Zoo i Dzikiej Przyrody w Niemczech.
Możliwe, że całe zagadnienie można by było pozostawić, jako inspiracje dla autorów scenariuszy horrorów, gdyby nie epidemia, która pojawiła się pięć lat temu na Syberii. Wówczas rozmarzająca ziemia odsłoniła pozostałości zakażonego wąglikiem renifera. Nie były pradawne. Wiele wskazuje, że pochodziły z początku XX w., gdy na Półwyspie Jamalskim szalała wielka epidemia, która zabiła co najmniej milion zwierząt. Gdy pojawiły się upały sięgające 35 st. Celsjusza, wieczna zmarzlina rozmarzła, a w raz z nią ciało zwierzęcia, które padło 75 lat wcześniej. Nie jest jasne, w jaki sposób patogen trafił do łańcucha pokarmowego. Wiadomo natomiast, że w 2016 r. zakażonych zostało ponad dwa tysiące reniferów oraz kilkunastu ludzi. Jeden z nich, 12-letni chłopiec, zmarł.
Nie wszystkie wirusy są zdolne przetrwać długie okresy w zamrożeniu, ale naukowcom już kilka razy udało się udało się przywrócić do funkcjonowania takie, które były uwięzione w lodzie od dziesiątków tysięcy lat. W 2014 r. francuski zespół obudził dwa wirusy, które pozostawały w lodzie przez 30 tys. lat. Po ożywieniu szybko stały się zakaźne. Na szczęście dla nas te konkretne wirusy infekują tylko jednokomórkowe ameby.
W wiecznej zmarzlinie mogą znajdować się także takie, które są groźne dla człowieka. Naukowcy odkryli fragmenty RNA wirusa grypy hiszpańskiej z 1918 r. w zwłokach pochowanych w masowych grobach na Alasce. Ofiary czarnej ospy i dżumy są również pochowane na Syberii. Jedno z tamtejszych miasteczek w latach 90. XIX wieku straciło wskutek epidemii ospy 40 proc. swojej populacji. Ich ciała zakopano pod górną warstwą wiecznej zmarzliny na brzegach rzeki Kołymy. 120 lat później wody powodziowe zaczęły erodować brzegi, a topnienie wiecznej zmarzliny przyspieszyło ten proces.
