Бактерии и вирусы обладают способностью оставаться в спящем состоянии в экстремальных условиях, таких как сильный холод. С таянием льда и вечной мерзлоты на фоне глобального потепления различные патогенные микроорганизмы вновь появляются на свет.
Могут ли в реальности формы жизни сохраняться во льдах в течение длительного времени? Действуют ли ледяные шапки как морозильник для этих древних форм жизни? И сможет ли таяние земных льдов вернуть их обратно?
Короче говоря, ответ - да! Лед, покрывающий большую часть Земли, подобен ящику Пандоры, который только и ждет, чтобы его открыли. Страшный факт заключается в том, что он уже открыт, и некоторые древние микроорганизмы уже вырвались на свободу.
В 2016 году на Ямале 12-летний мальчик умер от загадочной болезни. Виновником этой смертоносной болезни стала сибирская язва, чрезвычайно редкое заболевание. Она распространилась среди людей от зараженных оленей, но странным фактом является то, что в Сибири сибирская язва была ликвидирована около 70 лет назад. Как же тогда бактерия "Bacillus anthracis" появилась вновь?
Ответ на этот вопрос связан с таянием арктических льдов в результате глобального потепления.
Жизнь, сохранившаяся во льдах
Некоторые виды лягушек, жаб и черепах могут выживать в экстремально холодном климате в течение нескольких месяцев или лет, но микроорганизмы, такие как бактерии, вирусы, споры и некоторые грибы, остаются метаболически активными во льду в течение тысяч или даже миллионов лет. Они обладают способностью адаптироваться к экстремальным условиям и пребывают в состоянии "сна" или спячки, пока не выберутся из таких суровых условий. Например, вирус variola, вызывающий оспу, способен выдерживать низкие температуры в течение чрезвычайно долгого времени.
На Земле основными "морозильными камерами", сохраняющими эти организмы, являются ледники и вечная мерзлота. Когда они начинают таять, а многие из них уже тают, замороженные организмы всплывают на поверхность.
Вечная мерзлота
В более холодных частях планеты, вблизи Арктики и Антарктики, замерзает сама земля. Почва, песок и камни склеены льдом в течение всего года.
Эта замерзшая земля, которая остается при отрицательных температурах в течение как минимум двух лет, называется вечной мерзлотой.
Верхний слой вечной мерзлоты может быть либо льдом, либо почвой. Этот верхний слой, называемый активным слоем, не всегда замерзает. Он замерзает зимой и оттаивает летом и отличается богатым биоразнообразием. Поэтому со стороны такие регионы могут выглядеть обычными, но под землей эти замерзшие структуры хранят бесчисленные тайны. Когда растения и животные в таких регионах умирают, они не разлагаются сразу. Вместо этого они перемещаются вниз по активному слою, замерзают и мумифицируются в вечной мерзлоте. Со временем умирает все больше живых организмов, накапливаются отложения, поэтому ранние останки перемещаются глубже в землю. Таким образом, глубина вечной мерзлоты может составлять от 1000 до 1600 метров, что почти в два раза больше высоты Бурдж-Халифа, самого высокого здания в мире!
Таким образом, чем глубже вы погружаетесь в вечную мерзлоту, тем старше сохранившиеся организмы. Растения, животные и люди, возраст которых насчитывает тысячи лет, остаются нетронутыми в этой замерзшей массе. Такие сохранившиеся останки животных могут содержать миллионы вредных микробов и патогенов - форм жизни, с которыми современный человек никогда не сталкивался.
Глобальное потепление уже на пороге, вечная мерзлота и ледники тают. Мы знаем, что это может привести к повышению уровня моря, оползням и обрушению строений, но у этого есть и другое серьезное последствие.
По мере таяния вечной мерзлоты толщина активного слоя увеличивается, а толщина замерзшего слоя уменьшается. В результате оттаивания обнажаются замороженные останки старых растений и животных. Они начинают разлагаться и выделяют огромное количество парниковых газов, таких как углекислый газ и метан, которые еще больше ускоряют процесс глобального потепления.
Наконец, в результате таяния высвобождается широкий спектр микробов, которые годами задерживались во льду. Таким образом, таяние вечной мерзлоты может привести к возвращению смертельно опасных патогенов, которые когда-то были истреблены или просто вымерли. Это может привести к новым вспышкам таких заболеваний, как чума или оспа.
Ученые обнаружили в антарктической вечной мерзлоте активные бактерии, существовавшие еще 8 миллионов лет назад. Эта бактерия, позднее определенная как Arthrobacter roseus, считается одним из старейших живых организмов на Земле. Точно так же 30 000-летний гигантский вирус под названием Pithovirus sibericum, обнаруженный в вечной мерзлоте Сибири, был метаболически активен, когда был обнаружен. Это означает, что процесс уже начался.
В Сибири находится самая глубокая вечная мерзлота в мире (1650 м). Исследования показывают, что повышение температуры в результате глобального потепления привело к оттаиванию вечной мерзлоты, что привело к обнажению старой "оленьей туши", зараженной сибирской язвой. Бактерии сибирской язвы, Bacillus anthracis, распространились от сохранившегося тела к другим оленям в регионе, что положило начало вспышке заболевания.
Таким образом, глобальное потепление и вызванная им деградация вечной мерзлоты и ледников могут иметь серьезные последствия, и дальше будет только хуже. Они могут высвободить организмы из прошлого, что может привести к пандемиям и болезням, совершенно новым для человечества. Армия вновь оживших патогенов - это не то, чему мы хотели бы быть свидетелями, поэтому самое меньшее, что мы можем сделать, это попытаться уменьшить наш углеродный след, вести устойчивый, ответственный образ жизни и надеяться, что этот таинственный архив прошлого останется закрытым.