Το λιώσιμο των πάγων θα απελευθερώσει τρισεκατομμύρια αρχαίων ιών για τους οποίους δεν έχουμε αναπτύξει αντισώματα
Η επιστημονική φαντασία είναι γεμάτη με φανταστικές ιστορίες για θανατηφόρους οργανισμούς που αναδύονται από τον πάγο και προκαλούν χάος σε ανυποψίαστα ανθρώπινα θύματα.
Από εξωγήινους που αλλάζουν σχήμα στην Ανταρκτική, μέχρι υπερ-παράσιτα που αναδύονται από ένα μαλλιαρό μαμούθ που λιώνει στη Σιβηρία, μέχρι εκτεθειμένο μόνιμα παγωμένο έδαφος στη Γροιλανδία που προκαλεί μια ιογενή πανδημία – η ιδέα είναι θαυμάσια τροφή για πλοκή.
Αλλά πόσο απίθανη είναι; Θα μπορούσαν παθογόνα που κάποτε ήταν κοινά στη Γη – αλλά κατεψυγμένα για χιλιετίες σε παγετώνες, παγοκαλύμματα και μόνιμα παγωμένο έδαφος – να αναδυθούν από τον λιωμένο πάγο και να καταστρέψουν τα σύγχρονα οικοσυστήματα; Η πιθανότητα είναι, στην πραγματικότητα, αρκετά πραγματική.
Κίνδυνοι που Παραμονεύουν
Το 2003, βακτήρια αναβίωσαν από δείγματα που ελήφθησαν από τον πυθμένα ενός πυρήνα πάγου που τρυπήθηκε σε ένα παγοκάλυμμα στο οροπέδιο Qinghai-Θιβέτ. Ο πάγος σε αυτό το βάθος ήταν άνω των 750.000 ετών.
Το 2014, ένας γιγάντιος ιός «ζόμπι» Pithovirus sibericum αναβίωσε από 30.000 ετών σιβηριανό μόνιμα παγωμένο έδαφος.
Και το 2016, ένα ξέσπασμα άνθρακα (μιας ασθένειας που προκαλείται από το βακτήριο Bacillus anthracis) στη δυτική Σιβηρία αποδόθηκε στην ταχεία απόψυξη των σπορίων B. anthracis στο μόνιμα παγωμένο έδαφος. Σκότωσε χιλιάδες ταράνδους και επηρέασε δεκάδες ανθρώπους.
Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν αξιοσημείωτη γενετική συμβατότητα μεταξύ ιών που απομονώθηκαν από ιζήματα λιμνών στην υψηλή Αρκτική και πιθανών ζωντανών ξενιστών.
Το κλίμα της Γης θερμαίνεται με θεαματικό ρυθμό και έως και τέσσερις φορές ταχύτερα σε ψυχρότερες περιοχές όπως η Αρκτική. Οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι μπορούμε να αναμένουμε τρισεκατομμύρια μικροοργανισμούς να απελευθερώνονται από το λιώσιμο των πάγων κάθε χρόνο. Αυτός ο αριθμός είναι περίπου ο ίδιος με τον εκτιμώμενο αριθμό αστεριών στο σύμπαν.
Ωστόσο, παρά τον απίστευτα μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών που απελευθερώνονται από το λιώσιμο των πάγων (συμπεριλαμβανομένων παθογόνων που μπορούν ενδεχομένως να μολύνουν τα σύγχρονα είδη), κανείς δεν μπόρεσε να εκτιμήσει τον κίνδυνο που αυτό θέτει για τα σύγχρονα οικοσυστήματα.
Σε μια νέα μελέτη (2023) που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό PLOS Computational Biology, υπολογίσαμε τους οικολογικούς κινδύνους που θέτει η απελευθέρωση απρόβλεπτων αρχαίων ιών.
Οι προσομοιώσεις μας δείχνουν ότι το 1% των προσομοιωμένων απελευθερώσεων μόνο ενός αδρανούς παθογόνου θα μπορούσε να προκαλέσει σημαντική περιβαλλοντική ζημιά και την εκτεταμένη απώλεια οργανισμών ξενιστών σε όλο τον κόσμο.
Ψηφιακοί Κόσμοι
Χρησιμοποιήσαμε ένα λογισμικό που ονομάζεται Avida για να εκτελέσουμε πειράματα που προσομοίωσαν την απελευθέρωση ενός τύπου αρχαίου παθογόνου σε σύγχρονες βιολογικές κοινότητες.
Στη συνέχεια, μετρήσαμε τις επιπτώσεις αυτού του εισβάλλοντος παθογόνου στην ποικιλομορφία των σύγχρονων βακτηρίων ξενιστών σε χιλιάδες προσομοιώσεις και τις συγκρίναμε με προσομοιώσεις όπου δεν υπήρξε εισβολή.
Τα εισβάλλοντα παθογόνα συχνά επιβίωναν και εξελίσσονταν στον προσομοιωμένο σύγχρονο κόσμο. Περίπου στο 3% των περιπτώσεων το παθογόνο έγινε κυρίαρχο στο νέο περιβάλλον, οπότε ήταν πολύ πιθανό να προκαλέσει απώλειες στην ποικιλομορφία των σύγχρονων ξενιστών.
Στο χειρότερο (αλλά ακόμα απολύτως εύλογο) σενάριο, η εισβολή μείωσε το μέγεθος της κοινότητας ξενιστών του κατά 30% σε σύγκριση με τους ελέγχους.
Ο κίνδυνος από αυτό το μικρό κλάσμα παθογόνων μπορεί να φαίνεται μικρός, αλλά να έχετε κατά νου ότι αυτά είναι τα αποτελέσματα της απελευθέρωσης μόνο ενός συγκεκριμένου παθογόνου σε προσομοιωμένα περιβάλλοντα. Με τον τεράστιο αριθμό αρχαίων μικροβίων που απελευθερώνονται στον πραγματικό κόσμο, τέτοιες επιδημίες αποτελούν σημαντικό κίνδυνο.
Εξαφάνιση και Ασθένειες
Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι αυτή η απρόβλεπτη απειλή, η οποία μέχρι στιγμής περιορίζεται στην επιστημονική φαντασία, θα μπορούσε να γίνει ένας ισχυρός μοχλός οικολογικής αλλαγής.
Ενώ δεν μοντελοποιήσαμε τον πιθανό κίνδυνο για τους ανθρώπους, το γεγονός ότι τα παθογόνα που «ταξιδεύουν στο χρόνο» θα μπορούσαν να εγκατασταθούν και να υποβαθμίσουν σοβαρά μια κοινότητα υποδοχής είναι ήδη ανησυχητικό.
Επισημαίνουμε μια ακόμη πηγή πιθανής εξαφάνισης ειδών στη σύγχρονη εποχή – μια πηγή την οποία ακόμη και τα χειρότερα μοντέλα εξαφάνισης δεν περιλαμβάνουν. Ως κοινωνία, πρέπει να κατανοήσουμε τους πιθανούς κινδύνους, ώστε να μπορέσουμε να προετοιμαστούμε γι’ αυτούς.
Αξιοσημείωτοι ιοί όπως ο SARS-CoV-2, ο Έμπολα και ο HIV πιθανότατα μεταδόθηκαν στους ανθρώπους μέσω επαφής με άλλα ζώα-ξενιστές. Επομένως, είναι πιθανό ένας κάποτε παγωμένος ιός να μπορούσε να εισέλθει στον ανθρώπινο πληθυσμό μέσω μιας ζωονόσου.
Ενώ η πιθανότητα εμφάνισης ενός παθογόνου από το λιώσιμο των πάγων και την πρόκληση καταστροφικών εξαφανίσεων είναι χαμηλή, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι αυτό δεν είναι πλέον μια φαντασίωση για την οποία δεν πρέπει να προετοιμαστούμε.
Πηγή:
ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΥΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΙΣ
Corey J. A. Bradshaw, Καθηγητής Παγκόσμιας Οικολογίας και Υπεύθυνος Θεματικών Μοντέλων Matthew Flinders για το Κέντρο Αριστείας ARC για την Αυστραλιανή Βιοποικιλότητα και Κληρονομιά, Πανεπιστήμιο Flinders. Ο Δρ. Bradshaw έχει ένα ευρύ φάσμα ερευνητικών ενδιαφερόντων, συμπεριλαμβανομένης της δυναμικής των πληθυσμών, της θεωρίας εξαφάνισης, της παλαιοοικολογίας, της βιώσιμης συγκομιδής, της οικολογίας των ασθενειών, της ανθρώπινης δημογραφίας, των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στη βιοποικιλότητα, των χωροκατακτητικών ειδών και των βιώσιμων ενεργειακών συστημάτων.
Giovanni Strona, Επιβλέπων Διδακτορικού Προγράμματος, Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι. Αυτή τη στιγμή είμαι ανώτερος ερευνητής στο Κοινό Κέντρο Ερευνών της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, στην Ίσπρα της Ιταλίας. Προηγουμένως ήμουν Αναπληρωτής Καθηγητής στις Οικολογικές Επιστήμες Δεδομένων στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι, στη Φινλανδία. Είμαι ποσοτικός οικολόγος που εργάζομαι στη διεπαφή μεταξύ οικολογίας, επιστήμης υπολογιστών και φυσικής, προσπαθώντας να ξεδιαλύνω τους μηχανισμούς που ελέγχουν τις αντιδράσεις σύνθετων φυσικών συστημάτων στις πολύπλευρες απειλές της Παγκόσμιας Αλλαγής. Ενδιαφέρομαι ιδιαίτερα για το πώς οι επιπτώσεις της απώλειας ποικιλομορφίας μπορούν να διαδοθούν μέσω των δικτύων αλληλεπίδρασης των ειδών και για το πώς οι συν-εξελικτικοί και οικολογικοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν αυτή τη διαδικασία.
Κάντε το πρώτο σχόλιο