Вирусы, запертые в арктических льдах, которые скоро выйдут на свободу, могут вызвать следующую пандемию

0 2

Вирусы, запертые в арктических льдах, которые скоро выйдут на свободу, могут вызвать следующую пандемию
Канадские исследователи показали, что по мере таяния арктических ледников в ответ на повышение температуры существует риск того, что вирусы, ранее запертые во льдах, попадут в новую среду и заразят новых хозяев. Следующая пандемия может исходить не от летучих мышей или птиц, а от материала, высвобождаемого при таянии льда.

Вирусы вездесущи и могут быть обнаружены (помимо животных) в морской воде, атмосфере и почве. По оценкам, на Земле существует 10 нониллионов (1054) отдельных вирусов, что достаточно для того, чтобы приписать по одному вирусу каждой звезде во Вселенной 100 миллионов раз…

Хотя вирусы имеют очень разнообразные геномы, их не принято считать «живыми существами», поскольку для репликации они должны заразить клетку-хозяина. Более того, они способны захватывать организмы со всех ветвей древа жизни, будь то бактерии, грибы, люди, животные или растения. Иногда они могут переходить на нового хозяина, у которого нет иммунитета, прежде чем эволюционировать, как в случае пандемии COVID-19.

Таким образом, с увеличением таяния арктических ледников из-за повышения температуры, влияние изменения климата может привести к тому, что вирусы будут заражать новых хозяев в Арктике. Это известно как вирусное «переливание», когда вирус впервые заражает нового хозяина.

Недавно исследователи с биологического факультета Оттавского университета впервые оценили данные секвенирования ДНК и РНК из этой арктической среды, используя метод, разработанный в сравнительной биологии. Их результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the Royal Society B, ставят под сомнение последствия глобального потепления и риски новых возникающих пандемий.

Новый метод генетического анализа

Одри Лемье, первый автор исследования, разработала новый метагеномный подход для оценки разнообразия вирусов, присутствующих в отложениях крупнейшего арктического пресноводного водоема — озера Хейзен. Сначала она и ее команда использовали ДНК и РНК, выделенные из образцов почвы и ила из озера, что позволило им определить наличие вирусов, а также потенциальных животных, растений и грибковых хозяев.

Арис-Бросу, доцент кафедры биологии и соавтор исследования, поясняет в своем заявлении: «Используя сравнительный анализ, мы показали, что риск распространения вирусов увеличивается по мере таяния ледников — косвенного показателя влияния изменения климата. Если в результате изменения климата ареал потенциальных видов переносчиков и вирусных резервуаров также сместится на север, высокоширотная Арктика может стать рассадником зарождающихся пандемий«.

Впоследствии Лемье разработала алгоритм для определения риска распространения вируса. Результаты показывают, что риск был выше для образцов, взятых ближе к месту впадения в озеро Хейзен крупных водотоков, которые содержат больше ледниковой талой воды. По мере повышения глобальной температуры ледники в этом регионе отступают, генерируя больше талой воды и увеличивая риск переполнения.

Пугающее отступление ледников выявляет беспрецедентные вирусы

В начале этого года в Университете Оттавы было проведено исследование, в котором впервые были нанесены на карту все ледники, которые заканчиваются в океане Северного полушария. Полученные результаты позволили оценить темпы их изменения за последние 20 лет. Исследователи обнаружили, что «в целом, 85% ледников отступили, 12% остались в пределах неопределенности и только 3% ледников продвинулись вперед с 2000 по 2020 год».

Кроме того, Одри Лемье объясняет, что на данный момент риск распространения вирусов среди животных-хозяев, приводящий к распространению инфекционных заболеваний, минимален, поскольку в Арктике меньше «переносчиков инфекции», таких, как комары. Однако в результате изменения климата виды животных, вероятно, расширят свой ареал и будут мигрировать в сторону полюсов, что в конечном итоге может привести к тому, что эти регионы мира станут предпочтительным местом для таких переливов.

Профессор Арис-Бросу говорит, что полученные результаты могут представлять собой сценарий, аналогичный возникновению вирусов Эбола и SARS-CoV-2, когда происходит «повторное воздействие на новых хозяев, у которых отсутствует иммунитет к этим вирусам».

Одре Лемье отмечает: «Поскольку мы показали, что риск перелива увеличивается в озерных отложениях в высокоарктическом озере — среде, которая уже нагревается быстрее, чем остальной мир, — мы считаем, что подобные анализы должны продолжаться вместе с мониторингом для смягчения потенциальных [индуцированных] последствий«.

Действительно, в 2021 году исследователи из Университета штата Огайо обнаружили вирусы возрастом почти 15 000 лет в двух образцах льда, взятых с Тибетского нагорья в Китае. Большинство из этих вирусов, которые выжили благодаря тому, что оказались в ледяной ловушке, не похожи ни на один из ранее известных вирусов. Соавтор исследования Мэтью Салливан, профессор микробиологии в штате Огайо и директор Центра науки о микробиоме в штате Огайо, говорит в своем заявлении: «У этих вирусов есть генные подписи, которые помогают им заражать клетки в холодной среде — просто сюрреалистические генетические подписи того, как вирус способен выживать в экстремальных условиях«.

Изучение вирусов в ледниках появилось относительно недавно, но это область науки, которая становится все более важной по мере потепления климата. Арис-Бросу заключает: «Поскольку изменение климата и пандемии меняют мир, в котором мы живем, понимание того, как эти два процесса взаимодействуют, стало крайне важным«. Действительно, в настоящее время его команда разрабатывает метод, позволяющий определить, отличаются ли выявленные вирусы от тех, которые известны в более умеренных широтах, и от тех, которые имеются в наших базах данных.

Источник: new-science.ru
Оставить комментарий

Мы используем файлы cookie. Продолжив использование сайта, вы соглашаетесь с Политикой использования файлов cookie и Политикой конфиденциальности Принимаю

Privacy & Cookies Policy