CNN: глобальное потепление освобождает «зомби-вирусы» из вечной мерзлоты

Более высокие температуры, вызванные процессом глобального потепления, приводят к постепенному таянию вечной мерзлоты — промёрзшего слоя почвы, существующего в северных арктических регионах. Это приводит к потенциальной опасности, связанной с тем, что оттуда освобождаются вирусы, бездействовавшие в течение десятков тысяч лет. По оценкам экспертов, они могут угрожать здоровью животных и даже людей, сообщает CNN.

Учёные предупреждают, что хотя риски возникновения какой-то пандемии, вызванной древним вирусом, на данный момент довольно низкие, однако их нельзя недооценивать. Кроме того, из-за потепления из-под земли могут высвобождаться химические и радиоактивные отходы, остававшиеся там ещё со времён холодной войны, — и это тоже способно нанести вред дикой природе и разрушить нынешние экосистемы, отмечается в статье.

«Многое из того, что происходит с вечной мерзлотой, вызывает беспокойство. И действительно показывает, почему крайне важно, чтобы мы постарались сохранить как можно большую часть вечной мерзлоты в замороженном виде», — заявила в интервью CNN Кимберли Майнер, климатолог из Лаборатории реактивного движения NASA при Калифорнийском технологическом институте в Пасадене (штат Калифорния).

Вечная мерзлота покрывает примерно пятую часть территории Северного полушария, тысячелетиями поддерживая экосистемы арктической тундры и бореальные леса Аляски, Канады и России. Она служит своего рода «капсулой времени», сохраняя в глубине — помимо древних вирусов — также мумифицированные останки ряда вымерших животных, которых учёным удалось обнаружить и изучить за последние годы. В частности, были найдены хорошо сохранившиеся останки двух детёнышей пещерного льва и шерстистого носорога, поясняется в статье.

Вечная мерзлота является хорошей средой для консервации не только из-за низких температур, а также потому, что это бескислородная среда, через которую не проникает свет, — и находящиеся там предметы разрушаются гораздо медленнее. Однако в настоящее время из-за глобальных климатических изменений температура в регионах Арктики повышается в среднем в четыре раза быстрее, чем в остальных регионах нашей планеты. И это ослабляет верхний слой вечной мерзлоты, которая начинает таять всё быстрее, сообщает CNN.

Чтобы проанализировать риски, связанные с замороженными древними вирусами, почётный профессор медицины и геномики в Медицинской школе при Экс-Марсельском университете Жан-Мишель Клавери из Франции проверил образцы земли, взятые из слоёв вечной мерзлоты Сибири. По словам учёного, он хотел выяснить, не содержится ли там каких-либо вирусных частиц, которые до сих пор могут быть заразны. И Клавери действительно обнаружил несколько подобных элементов, которые он классифицировал как «зомби-вирусы», говорится в статье.

Профессор занимается изучением особого типа вирусов, который ему впервые удалось обнаружить ещё в 2003 году, пишет CNN. Они известны также как «гигантские вирусы», поскольку по размеру намного крупнее обычных разновидностей и хорошо видны даже под обычным световым микроскопом, а не только в объективе более мощных электронных микроскопов, что позволяет тщательно их исследовать в лабораторных условиях.

Его усилия по обнаружению вирусов, законсервированных в вечной мерзлоте, отчасти были вдохновлены исследованием группы российских учёных, которые в 2012 году возродили полевой цветок из ткани древнего семени возрастом около 30 тыс. лет, найденного в норе белки, поясняется в статье. С тех пор учёные также смогли успешно возвратить к жизни некоторых древних микроскопических животных.

В свою очередь, Клавери в 2014 году смог возродить вирус возрастом около 30 тыс. лет, который он и его команда выделили из вечной мерзлоты, и вновь сделать его заразным, внедрив в культивируемые ими живые клетки. В целях безопасности учёный решил проводить эксперименты только на вирусе, который может действовать только на одноклеточных амёб, а не на животных или людей, говорится в статье. В 2015-м он повторил этот эксперимент, возродив ещё один тип древнего вируса, который также нацелен на амёб.

А в ходе своего недавнего исследования, результаты которого были опубликованы в феврале этого года в научном журнале Viruses, Клавери и его команда возродили другой «зомби-вирус», пролежавший около 48,5 тыс. лет в вечной мерзлоте. Они выделили несколько штаммов древнего вируса из образцов вечной мерзлоты, взятых из семи разных мест по всей Сибири, и показали, что каждый из возрождённых штаммов способен инфицировать культивируемые клетки амёбы, сообщает CNN. Эти штаммы представляют ещё пять новых семейств вирусов, помимо тех двух, которые были восстановлены ранее.

Причём самому старому из них было около 48,5 тыс. лет, согласно данным радиоуглеродного анализа почвы — он был получен из образца земли, взятого из подземного озера на глубине 16 м от поверхности. А самым «молодым» образцам в данном исследовании, которые были найдены в содержимом желудка и шерсти останков шерстистого мамонта, было примерно 27 тыс. лет, поясняется в статье.

По словам Клавери, тот факт, что вирусы, способные поражать амёбы, по прошествии такого большого периода времени по-прежнему остаются заразными, свидетельствует о потенциально более серьёзной проблеме для всего человечества. «Мы рассматриваем эти вирусы, заражающие амёбы, как суррогаты всех других возможных вирусов, которые могут находиться в вечной мерзлоте», — рассказал французский учёный в интервью CNN.

И хотя некоторые рассматривают подобные исследования как научную диковинку, необходимо всерьёз воспринимать потенциальную опасность возвращения к жизни древних вирусов, способных создать серьёзную угрозу для здравоохранения, предупредил Клавери. «Мы также видим следы многих, многих, многих других вирусов... Итак, мы знаем, что они там есть. Мы не знаем наверняка, живы ли они? Однако рассуждаем так: если вирусы амёбы всё ещё живы, то нет никаких причин, по которым другие вирусы не были бы жизнеспоспособны и не смогли бы заразить своих хозяев», — подчеркнул он.

Действительно, в вечной мерзлоте ранее уже приходилось обнаруживать следы вирусов и бактерий, способных заразить человека, напоминает CNN. В частности, образец лёгочной ткани из тела женщины, эксгумированного в 1997 году из вечной мерзлоты в деревне на полуострове Сьюард на Аляске, содержал геномный материал штамма гриппа, который вызвал пандемию в 1918 году.

А в 2012 году учёные подтвердили, что мумифицированные останки женщины, захороненной в Сибири около 300 лет назад, содержат генетические остатки вируса, вызывающего оспу. По оценкам экспертов, вспышка сибирской язвы в Сибири летом 2016 года, от которой пострадали десятки людей и более 2000 северных оленей, также была связана с таянием более глубоких слоёв вечной мерзлоты из-за сильной жары. Это позволило древним спорам вируса Bacillus anthracis «всплыть на поверхность» из старых могильников или трупов погибших животных, спровоцировав новую пандемию, поясняется в статье.

Как считает Биргитта Эвенгард, почётный профессор кафедры клинической микробиологии Университета Умео в Швеции и член Северного центра передового опыта CLINF (научной группы, которая исследует влияние изменения климата на распространённость инфекционных заболеваний у людей и животных в северных регионах), необходимо организовать более тщательное наблюдение и исследование рисков, создаваемых потенциальными патогенами в результате таяния вечной мерзлоты. 

«Необходимо помнить, что наша иммунная защита разрабатывалась в тесном контакте с микробиологической средой. Если в вечной мерзлоте прячется вирус, с которым мы не контактировали уже тысячи лет, возможно, наша иммунная защита окажется недостаточной», — пояснила она. Хотя поводов для паники, по мнению Эвенгард, пока нет: «Правильный подход при этом — всерьёз оценить ситуацию и заранее проявить активность, а не просто реагировать потом. А для борьбы со страхом необходимы знания».

Конечно, учёные не знают наверняка, как долго эти вирусы способны будут оставаться заразными в реальном мире, под воздействием современных условий — и какова вероятность, что вирус встретит подходящего «носителя», чтобы вступить с ним в контакт, отмечается в статье. Кроме того, не все вирусы являются патогенами и могут вызывать заболевания: некоторые из них безвредны или даже полезны.

И хотя в Арктике на данный момент проживает около 3,6 млн человек, но учитывая общие размеры арктических территорий, это по-прежнему довольно малонаселённый регион. Поэтому риск того, что древние вирусы будут способны воздействовать на человека, пока довольно небольшой. «Но этот риск неизбежно будет возрастать в условиях глобального потепления, когда таяние вечной мерзлоты будет продолжать ускоряться, и в результате развития промышленности Арктику будет заселять всё больше людей», — предупредил Клавери в интервью CNN.

И французский профессор не одинок в таких прогнозах, говорится в статье. Другие эксперты также опасаются, что этот регион может стать благодатной почвой для того, чтобы оттаявшие вирусы проникали в организм новых хозяев и начинали распространяться в наше время. В частности, в прошлом году группа учёных опубликовала исследование образцов почвы и озёрных отложений, полученных из пресноводного озера Хазен, расположенного на территории Канады за Полярным кругом.

Они изучили генетический материал в отложениях, чтобы идентифицировать вирусные сигнатуры и геномы потенциальных носителей вирусов из числа растений и животных, существующих в этом районе. Используя для анализа компьютерную модель, учёные пришли к выводу, что риск распространения вирусов был выше в тех местах, где в озеро стекало большое количество талой ледниковой воды — сценарий, который становится всё более вероятным по мере глобального потепления, отмечается в статье.

Как расссказала в интервью CNN климатолог из NASA Кимберли Майнер, выявление вирусов и других потенциальных опасностей, связанных с процессом нагревания и таяния вечной мерзлоты, служит первым шагом к пониманию того, какой риск это может представлять для Арктики и для всей планеты. По её словам, необходимо также своевременно проводить количественную оценку того, где, когда, как быстро и на какую глубину начнёт оттаивать вечная мерзлота.

Дело в том, что этот процесс может происходить как постепенно, когда на протяжении десятилетий оттаивает всего несколько сантиметров почвы, так и гораздо быстрее — например, в случае массивных оползней, которые могут внезапно обнажить более глубокие и древние слои вечной мерзлоты, поясняется в статье. Кроме того, это сопровождается выбросами в атмосферу метана и углекислого газа — что также служит одним из факторов изменения климата.

К числу других потенциальных опасностей данного процесса относится выброс в окружающую среду захороненных ранее в почве отходов добычи тяжёлых металлов и химикатов, таких как пестицид ДДТ, который был запрещён в начале 2000-х годов. Кроме того, с момента начала ядерных испытаний в 1950-х годах Россия и Соединённые Штаты проводили в Арктике захоронения радиоактивных материалов, говорится в статье Майнер, опубликованной в научном журнале Nature Climate Change.

«Внезапное таяние очень быстро обнажает старые горизонты вечной мерзлоты, высвобождая соединения и микроорганизмы, скопившиеся в более глубоких слоях», — поясняется в статье. В то же время Майнер и её коллеги считают, что прямое заражение людей древними патогенами, освободившимися в процессе таяния вечной мерзлоты, в настоящее время является «маловероятным».

Но отдельное беспокойство среди учёных вызывают «микроорганизмы Мафусаила» (названные так в честь библейского персонажа из числа долгожителей), которые, по их оценкам, способны перенести динамику древних и вымерших экосистем в современную Арктику — и последствия таких изменений трудно предугадать. По мнению Майнера, повторное появление древних микроорганизмов может, в частности, изменить состав почвы и рост растительности. И вполне возможно, что это ещё больше ускорит процесс глобального изменения климата, сообщает CNN.

«Нам действительно пока неясно, как эти микробы будут взаимодействовать с современной средой. И на самом деле я думаю, что это не тот эксперимент, который любой из нас хотел бы провести», — подчеркнула она в интервью CNN. По словам экспертов, лучший способ действия в данной ситуации — это попытаться как можно скорее остановить процесс глобального потепления, чтобы избежать более масштабного климатического кризиса и сохранить все потенциальные опасности внутри вечной мерзлоты, не допустив их появления на поверхности.