Καθώς το κλίμα θερμαίνεται, «παθογόνα που ταξιδεύουν στο χρόνο» απελευθερώνονται από την απόψυξη του μόνιμου παγετού της Αρκτικής και μπορούν να απειλήσουν με νέες πανδημίες τα σύγχρονα οικοσυστήματα.
Το permafrost είναι ένα σκληρό στρώμα παγωμένου εδάφους που αποτελείται από χώμα, άμμο και βράχους σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους όπως η Γροιλανδία, η Αλάσκα, η Σιβηρία, το Θιβετιανό Οροπέδιο και ο βόρειος Καναδάς. Αυτό το παγωμένο στρώμα παγιδεύει μικρόβια που παραμένουν αδρανή για μεγάλες χρονικές περιόδους. Aλλά καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται θα μπορούσαν να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες που θα επιστρέψουν στους ιούς αυτούς από του παρελθόν να απελευθερωθούν στο παρόν, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Για να κατανοήσει καλύτερα τις πιθανές επιπτώσεις, μια διεθνής ομάδα ερευνητών μοντελοποίησε ψηφιακά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενός αρχαίου ιού και των σύγχρονων βακτηρίων σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 27 Ιουλίου στο περιοδικό PLOS Computational Biology υπό τον τίτλο: “Time-travelling pathogens and their risk to ecological communities” (Παθογόνα που ταξιδεύουν στον χρόνο και ο κίνδυνος για τα οικοσυστήματα).
Ανθεκτικοί οι αρχαίοι ιογενείς εισβολείς
Μέσα από δεκάδες χιλιάδες επαναλήψεις, η ομάδα μελέτης παρακολούθησε το πώς ο κάθε ιός επηρέασε την ποικιλία ειδών μιας βακτηριακής κοινότητας. Περίπου το 1% των αρχαίων ιών προκάλεσε μεγάλες διαταραχές στα ψηφιακά οικοσυστήματα. Το παθογόνο είτε αύξησε την ποικιλότητα έως και 12% είτε, αντίθετα, μείωσε την ποικιλότητα των ειδών κατά 32%. Οι ιογενείς εισβολείς όχι μόνο επέζησαν αλλά εξελίχθηκαν με την πάροδο του χρόνου, βάζοντας το σύστημα εκτός ισορροπίας.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα λογισμικό που ονομάζεται Avida για να προσομοιώσουν εάν τα παθογόνα θα ήταν επιτυχή να διεισδύσουν σε ένα οικοσύστημα. Σε ένα δισδιάστατο πλέγμα, βακτηριακοί οργανισμοί αλληλεπιδρούσαν με το περιβάλλον τους για να ανταγωνιστούν για ενέργεια και χώρο. Οι ανταγωνιστές που βρήκαν τη θέση τους μπορούσαν να αναπαραχθούν και να επιζήσουν.
Με αυτόν τον τρόπο, υπήρξαν ελαφρά λάθη στην αναπαραγωγή που δημιούργησαν γενετική ποικιλότητα, με αποτέλεσμα ένα πιο περίπλοκο οικοσύστημα. Όταν ο ιός εισήλθε σε αυτό το περιβάλλον, όπως και κάθε άλλο παράσιτο, μπόρεσε να πάρει ενέργεια μόνο με την έκπλυση κατάλληλων βακτηριακών ξενιστών. Οι οικοδεσπότες τότε δεν μπόρεσαν να λάβουν την ενέργεια που χρειάζονταν για να επιβιώσουν ή να αναπαραχθούν και, στη συνέχεια, πέθαναν.
Σε παρόμοια συμπεράσματα είχε καταλήξει και ομάδα Κινέζων επιστημόνων, που είχε δημοσιοποιήσει πριν από ένα μήνα μελέτη στο «Nature Biotechnology» . Περισσότερα για τη συγκεκριμένη έρευνα μπορείτε να διαβάσετε εδώ.
Τι σημαίνει αυτό για την ανθρωπότητα;
Σημαίνει αυτό ότι σχεδόν το ένα τρίτο των ανθρώπων και άλλων ζωντανών οργανισμών θα κινδυνεύσουν σύντομα να πεθάνουν από μια αρχαία ιογενή ασθένεια, που «ξύπνησε»; Όχι, αλλά ο επικεφαλής συγγραφέας Giovanni Strona και η συν-συγγραφέας Corey Bradshaw σχολίασαν στο CNN πως τα ευρήματα προσθέτουν ακόμη ένα στρώμα ανησυχίας στους κινδύνους, που προκύπτουν από ένα συνεχώς θερμαινόμενο κλίμα.
Μία απότομη απόψυξη του μόνιμου πάγου της Αρκτικής θα μπορούσε να απελευθερώσει μολυσματικά παθογόνα. Και όσο περισσότερο ανεβαίνει η θερμοκρασία του πλανήτη τόσο πιο συχνά θα είναι τέτοια φαινόμενα.
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, περισσότερη έρευνα έχει αφιερωθεί στην κατανόηση των συνεπειών της τήξης του μόνιμου παγετού στις περιοχές της Αρκτικής, όπως μια μελέτη της NASA τον Ιανουάριο του 2022 που διερεύνησε τις επιπτώσεις της απελευθέρωσης άνθρακα κατά τη διάρκεια απότομων γεγονότων απόψυξης και τη δεκαετή ματιά του Jean-Michel Claverie σε δυνητικά μολυσματικά παθογόνα εγκλωβισμένα σε μόνιμο πάγο.
Ο Claverie, ομότιμος καθηγητής ιατρικής και γονιδιωματικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Aix-Marseille, αναβίωσε τους ιούς “ζόμπι” από το μόνιμο πάγο το 2014 και το 2015 και αυτός και η ομάδα του ανέφεραν πέντε νέες οικογένειες αρχαίων ιών ικανών να μολύνουν αμοιβάδες σε μελέτη του Φεβρουαρίου.
Μολυσματικά τα μικρόβια, ακόμη και εάν είναι αδρανή για δεκάδες χιλιάδες χρόνια
Η έρευνα με επικεφαλής τον Claverie απέδειξε ότι τα αρχαία μικρόβια θα μπορούσαν να εξακολουθούν να είναι μολυσματικά παρά το γεγονός ότι ήταν αδρανή για δεκάδες χιλιάδες χρόνια.
Χρησιμοποιώντας αυτή την υπόθεση από το έργο του Claverie, ο Bradshaw, διευθυντής του Εργαστηρίου Παγκόσμιας Οικολογίας στο Πανεπιστήμιο Flinders στην Αυστραλία, και ο Strona, ανώτερος ερευνητής στο Κοινό Κέντρο Ερευνών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, σχεδίασαν μια προσομοίωση για να ποσοτικοποιήσουν τις συνέπειες που θα μπορούσαν να έχουν αυτά τα παθογόνα.
Ενώ το 1% των παθογόνων που προκαλούν σημαντικές διαταραχές φαίνεται χαμηλό, 4 εξάξια εκατομμύρια κύτταρα διαφεύγουν από τον μόνιμο παγετό κάθε χρόνο, σύμφωνα με τον Bradshaw. Είναι πολύ περισσότερα από τον αριθμό των αστεριών στον γαλαξία.
