Древните патогени, които са били заключени в продължение на стотици хиляди години, започват да излизат от вечната замръзналост с настъпването на климатичните промени – и около 1% от тях могат да представляват значителен риск за съвременните екосистеми, установи проучване.
„Това е първият опит да се опитаме да моделираме потенциалния екологичен ефект от тези видове пътуващи във времето нашественици от количествена гледна точка,“ Джон Стронапрофесор по екологични науки за данни в университета в Хелзинки и съавтор на изследването, каза пред Live Science.
Вечната замръзналост е смес от почва, чакъл и пясък, свързани заедно с лед. Намира се на или под повърхността на Земята в райони на Арктика, включително части от Аляска, Гренландия, Русия, Китай и Северна и Източна Европа. Когато се образува вечна замръзналост, микроби като бактерии и вируси могат да попаднат в капан в нея и да оцелеят в състояние на спряна анимация в продължение на хиляди или дори милиони години. По-топлите периоди могат да стартират метаболитни процеси, които позволяват на тези спящи микроби да се активират и възпроизвеждат отново.
На фона на глобалното затопляне някои от тези микроби, включително тези с потенциал да причинят болести, се освобождават с размразяването на вечната замръзналост. През 2016 г. огнище на антракс в Сибир уби хиляди северни елени и засегна десетки хора, което учените приписват на топенето на вечната замръзналост.
Свързани: Нематода, възкръснала от сибирската вечна замръзналост, лежала в латентно състояние 46 000 години
Тези патогени представляват потенциален риск, тъй като хората и другите живи организми днес не са били изложени на тях толкова дълго – което означава, че съвременните екосистеми може да имат малко защити срещу тях.
„Ако патогените живеят заедно с бактериални, човешки или животински общности от дълго време, можете да очаквате известна съвместна еволюция между патогените и местната общност, което намалява риска, който патогените представляват за екосистемите“, каза Strona. „Но когато имате нашественик, пътуващ във времето, очевидно имате въвеждането на нови елементи на риск.“
За да прецени как повторно появяващите се патогени могат да повлияят на съвременните екосистеми, Strona и неговият екип дигитално симулираха еволюцията на вирусоподобни патогени, които бяха в състояние да заразят и причинят заболяване в подобни на бактерии гостоприемници.
В симулацията цифровите микроби трябваше да се състезават за ресурси, имитирайки това, което се случва в реалния свят. Някои от вирусите заразяват и убиват част от бактериоподобните гостоприемници, докато други бактериални гостоприемници развиват имунитет срещу развиващите се патогени.
Чрез „заразяване“ на 5% от съвременните бактериоподобни гостоприемници — еволюирали в по-нови поколения — с древни вирусоподобни патогени от много по-ранни поколения, екипът установи, че 1% от вирусните патогени могат значително да нарушат по-скоро еволюирали бактериални общности .
Някои от вирусните нашественици причиниха измирането на 32% от бактериоподобните видове, докато други причиниха разнообразието от бактериоподобни видове да се увеличи с до 12%.
Екипът нарече 1% патогени „черни лебеди“ — имайки предвид рядко и малко вероятно, но изключително въздействащо събитие. Те твърдяха, че въпреки че вероятността те да се появят и да предизвикат хаос е ниска, тяхното въздействие ще бъде катастрофално, така че те трябва да бъдат взети под внимание в бъдещите климатични сценарии.
„Като общество трябва да разберем потенциалния риск, породен от тези древни микроби, за да можем да се подготвим за всякакви непредвидени последици от тяхното освобождаване в съвременния свят“, съавтор Кори Брадшоу от австралийския университет Флиндърс, се казва в изявление. „Резултатите ни казват, че рискът вече не е просто фантазия, срещу която не трябва да сме готови да се защитим.“
Въздействието на тези патогени може дори да достигне до човешката популация, каза Строна. Това може да се случи, когато хората осъществят директен контакт с патогени от вечната замръзналост или когато хората се заразят с болести от животни, заразени с древни патогени, каза той.
Въпреки това той добави, че проучването е изцяло базирано на компютърни симулации, които моделират как вирусите заразяват бактериите, така че са необходими допълнителни изследвания, за да се изяснят действителните рискове за животните и хората в реалния свят.
Констатациите бяха публикувани на 27 юли в списанието PLOS изчислителна биология.