Αρκτική: Eπιστήμονες αναβίωσαν ιό που ήταν θαμμένος 48.500 χρόνια σε παγετώνα

Για επικίνδυνους ιούς προειδοποιούν οι επιστήμονες, οι οποίοι θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο την υγεία των ζώων και των ανθρώπων. Η προέλευση αυτών προέρχεται από τις υψηλότερες θερμοκρασίες στην Αρκτική που οδηγούν στο λιώσιμο του μόνιμου στρώματος πάγου της περιοχής και ενδεχομένως αναδεύουν ιούς οι οποίοι ήταν αδρανείς για δεκάδες χιλιάδες χρόνια.

Χημικά και ραδιενεργά απόβλητα που χρονολογούνται από τον Ψυχρό Πόλεμο, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να βλάψουν την άγρια ζωή και να διαταράξουν τα οικοσυστήματα, μπορεί επίσης να απελευθερωθούν κατά το λιώσιμο των πάγων.

«Συμβαίνουν πολλά με το μόνιμο στρώμα πάγου που προκαλούν ανησυχία και αυτό δείχνει πραγματικά γιατί είναι εξαιρετικά σημαντικό να διατηρήσουμε όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος του μόνιμου στρώματος πάγου παγωμένο», δήλωσε στο CNN η Κίμπερλι Μάινερ, κλιματολόγος στο Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας στην Καλιφόρνια.

Σύμφωνα με το CNN, το μόνιμα παγωμένο έδαφος καλύπτει το ένα πέμπτο του βόρειου ημισφαιρίου, έχοντας στηρίξει την αρκτική τούνδρα και τα βόρεια δάση της Αλάσκας, του Καναδά και της Ρωσίας για χιλιετίες. Λειτουργεί ως ένα είδος χρονοκάψουλας, διατηρώντας – εκτός από τους αρχαίους ιούς – τα μουμιοποιημένα λείψανα πολλών εξαφανισμένων ζώων που οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανασύρουν και να μελετήσουν τα τελευταία χρόνια, συμπεριλαμβανομένων δύο μικρών λιονταριών και ενός μαλλιαρού ρινόκερου.

Ο λόγος για τον οποίο το μόνιμο στρώμα πάγου είναι ένα καλό μέσο αποθήκευσης δεν είναι μόνο επειδή είναι κρύο- είναι ένα περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, στο οποίο δεν εισχωρεί το φως. Όμως, οι σημερινές θερμοκρασίες της Αρκτικής ανεβαίνουν έως και τέσσερις φορές ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη, αποδυναμώνοντας το ανώτερο στρώμα του μόνιμου πάγου στην περιοχή.

Για να κατανοήσει καλύτερα τους κινδύνους που εγκυμονούν οι παγωμένοι ιοί, ο Ζαν-Μισέλ Κλαβερί, ομότιμος καθηγητής ιατρικής και γονιδιωματικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Aix-Marseille στη Μασσαλία της Γαλλίας, εξέτασε δείγματα γης που ελήφθησαν από το μόνιμο στρώμα πάγου της Σιβηρίας, για να διαπιστώσει αν τυχόν ιικά σωματίδια που περιέχονται σε αυτά είναι ακόμη μολυσματικά. Ψάχνει για «ιούς ζόμπι» – όπως τους αποκαλεί- και βρήκε μερικούς.

Ο Κλαβερί μελετά έναν συγκεκριμένο τύπο ιού που ανακάλυψε για πρώτη φορά το 2003. Γνωστοί ως γιγαντιαίοι ιοί, είναι πολύ μεγαλύτεροι από την τυπική ποικιλία και είναι ορατοί με ένα κανονικό μικροσκόπιο φωτός και όχι με ένα πιο ισχυρό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο – γεγονός που τους καθιστά ένα καλό μοντέλο για αυτού του είδους τις εργαστηριακές εργασίες.

Εμπνεύστηκε την ιδέα να ανιχνεύσει ιούς που έχουν παγώσει σε μόνιμο παγετό, εν μέρει από μια ομάδα Ρώσων επιστημόνων οι οποίοι το 2012, αναβίωσε ένα αγριολούλουδο από έναν ιστό σπόρου ηλικίας 30.000 ετών που βρέθηκε στο λαγούμι ενός σκίουρου. Έκτοτε, οι επιστήμονες έχουν επαναφέρει με επιτυχία στη ζωή αρχαία μικροσκοπικά ζώα.

Το 2014, ο επιστήμονας κατάφερε να αναβιώσει έναν ιό που απομόνωσε ο ίδιος και η ομάδα του από τον μόνιμο παγετώνα, καθιστώντας τον μολυσματικό για πρώτη φορά μετά από 30.000 χρόνια, εισάγοντας τον σε καλλιεργημένα κύτταρα. Για λόγους ασφαλείας, είχε επιλέξει να μελετήσει έναν ιό που θα μπορούσε να στοχεύσει μόνο μονοκύτταρες αμοιβάδες, όχι ζώα ή ανθρώπους.

Ένα χρόνο μετά, το 2015 απομόνωσε έναν διαφορετικό τύπο ιού που επίσης στόχευε αμοιβάδες. Και στην πιο πρόσφατη έρευνά του, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Viruses», ο Κλαβερί και η ομάδα του απομόνωσαν διάφορα στελέχη αρχαίου ιού από πολλαπλά δείγματα μόνιμου παγετού που ελήφθησαν από επτά διαφορετικά μέρη της Σιβηρίας και έδειξαν ότι το καθένα από αυτά μπορούσε να μολύνει καλλιεργημένα κύτταρα αμοιβάδας.

Αυτά τα τελευταία στελέχη αντιπροσωπεύουν πέντε νέες οικογένειες ιών, επιπλέον των δύο που είχε αναβιώσει προηγουμένως. Το παλαιότερο ήταν σχεδόν 48.500 ετών, με βάση τη ραδιοχρονολόγηση του εδάφους, και προήλθε από δείγμα γης που ελήφθη από μια υπόγεια λίμνη 16 μέτρα κάτω από την επιφάνεια. Τα νεότερα δείγματα, που βρέθηκαν στο περιεχόμενο του στομάχου και στο τρίχωμα των λειψάνων ενός μαλλιαρού μαμούθ, ήταν ηλικίας 27.000 ετών.

«Το γεγονός ότι οι ιοί που μολύνουν τις αμοιβάδες εξακολουθούν να είναι μολυσματικοί μετά από τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, είναι ενδεικτικό ενός δυνητικά μεγαλύτερου προβλήματος», δήλωσε ο Κλαβερί στο CNN. Φοβάται ότι οι άνθρωποι δεν αντιλαμβάνονται την προοπτική να επανέλθουν στη ζωή αρχαίοι ιοί ως σοβαρή απειλή για τη δημόσια υγεία.

«Θεωρούμε αυτούς τους ιούς που μολύνουν τις αμοιβάδες ως υποκατάστατα για όλους τους άλλους πιθανούς ιούς που μπορεί να υπάρχουν στο μόνιμο στρώμα πάγου», σημείωσε.

«Βλέπουμε τα ίχνη πολλών, πολλών, πολλών άλλων ιών», είπε και πρόσθεσε: «Οπότε ξέρουμε ότι υπάρχουν. Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα ότι είναι ακόμη ζωντανοί. Αλλά το σκεπτικό μας είναι ότι αν οι ιοί που μολύνουν τις αμοιβάδες είναι ακόμη ζωντανοί, δεν υπάρχει κανένας λόγος για τον οποίο οι άλλοι ιοί δεν θα είναι ακόμη ζωντανοί και ικανοί να μολύνουν τους δικούς τους ξενιστές».

Πιθανότητες μετάδοσης του ιού

Φυσικά, στον πραγματικό κόσμο, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πόσο καιρό αυτοί οι ιοί θα μπορούσαν να παραμείνουν μολυσματικοί όταν εκτεθούν στις σημερινές συνθήκες ή πόσο πιθανό θα ήταν ο ιός να συναντήσει έναν κατάλληλο ξενιστή. Δεν είναι όλοι οι ιοί παθογόνοι που μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες, μερικοί είναι καλοήθεις ή ακόμη και ωφέλιμοι για τους οικοδεσπότες τους. Και ενώ φιλοξενεί 3,6 εκατομμύρια ανθρώπους, η Αρκτική εξακολουθεί να είναι ένα αραιοκατοικημένο μέρος, καθιστώντας τον κίνδυνο έκθεσης του ανθρώπου σε αρχαίους ιούς πολύ χαμηλό.

Ωστόσο, «ο κίνδυνος είναι βέβαιο ότι θα αυξηθεί στο πλαίσιο της υπερθέρμανσης του πλανήτη», είπε ο Claverie, «κατά την οποία η απόψυξη του μόνιμου παγετού θα συνεχίσει να επιταχύνεται και περισσότεροι άνθρωποι θα κατοικούν στην Αρκτική στον απόηχο των βιομηχανικών εγχειρημάτων».

Ο Claverie δεν είναι ο μόνος που προειδοποιεί ότι η περιοχή θα μπορούσε να γίνει γόνιμο έδαφος για ένα συμβάν διάχυσης - όταν ένας ιός μεταπηδήσει σε έναν νέο ξενιστή και αρχίσει να εξαπλώνεται.

Πέρυσι, μια ομάδα επιστημόνων δημοσίευσε έρευνα σε δείγματα εδάφους και ιζημάτων λιμνών που ελήφθησαν από τη λίμνη Hazen, μια λίμνη γλυκού νερού στον Καναδά που βρίσκεται εντός του αρκτικού κύκλου. Ακολούθησαν το γενετικό υλικό στο ίζημα για να αναγνωρίσουν τις υπογραφές του ιού και τα γονιδιώματα των πιθανών ξενιστών - φυτών και ζώων - στην περιοχή.

Χρησιμοποιώντας μια ανάλυση μοντέλων υπολογιστή, πρότειναν ότι ο κίνδυνος διάχυσης ιών σε νέους ξενιστές ήταν υψηλότερος σε τοποθεσίες κοντά στις οποίες έρεαν μεγάλες ποσότητες λιωμένου νερού παγετώνων στη λίμνη - ένα σενάριο που γίνεται πιο πιθανό καθώς το κλίμα θερμαίνεται.

Οι συνέπειες

Ο εντοπισμός ιών και άλλων κινδύνων που περιέχονται στον θερμαινόμενο μόνιμο παγετό είναι το πρώτο βήμα για την κατανόηση του κινδύνου που ενέχουν για την Αρκτική, δήλωσε η Miner στο Jet Propulsion Laboratory της NASA. Άλλες προκλήσεις περιλαμβάνουν τον ποσοτικό προσδιορισμό του πού, πότε, πόσο γρήγορα και πόσο βαθιά θα ξεπαγώσει ο μόνιμος παγετός.

Η απόψυξη μπορεί να είναι μια σταδιακή διαδικασία μόλις μερικών εκατοστών ανά δεκαετία, αλλά επίσης συμβαίνει πιο γρήγορα, όπως στην περίπτωση τεράστιων κατολισθήσεων που μπορούν ξαφνικά να εκθέσουν βαθιά και αρχαία στρώματα μόνιμου παγετού. Η διαδικασία απελευθερώνει επίσης μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα - μια παραγνωρισμένη και υποτιμημένη κινητήρια δύναμη της κλιματικής αλλαγής.

Η Miner κατέγραψε μια σειρά από πιθανούς κινδύνους που βρίσκονται επί του παρόντος στον μόνιμο παγετό της Αρκτικής σε μια εργασία του 2021 που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Climate Change.

Αυτοί οι πιθανοί κίνδυνοι περιλάμβαναν τα θαμμένα απόβλητα από την εξόρυξη βαρέων μετάλλων και χημικών ουσιών όπως το φυτοφάρμακο DDT, το οποίο απαγορεύτηκε στις αρχές της δεκαετίας του 2000. Ραδιενεργό υλικό έχει επίσης απορριφθεί στην Αρκτική —από τη Ρωσία και τις Ηνωμένες Πολιτείες— από την εμφάνιση των πυρηνικών δοκιμών στη δεκαετία του 1950.