Naučna fantastika je prepuna fantastičnih priča o smrtonosnim organizmima koji izlaze iz leda i izazivaju pustoš na nesuđenim ljudskim žrtvama.
Od vanzemaljaca koji menjaju oblik na Antarktiku, do superparazita koji se pojavljuju iz vunastog mamuta koji se otapa u Sibiru, do izloženog permafrosta na Grenlandu koji izaziva virusnu pandemiju – koncept je čudesna hrana za parcele.
Ali koliko je to nategnuto? Da li bi patogeni koji su nekada bili uobičajeni na Zemlji – ali su bili zamrznuti milenijumima u glečerima, ledenim kapama i permafrostu – mogli da izađu iz leda koji se topi da bi uništili moderne ekosisteme? Potencijal je, u stvari, sasvim realan.
Godine 2003, bakterije su oživljene iz uzoraka uzetih sa dna ledenog jezgra izbušenog u ledenu kapu na Kinghai-Tibetanskoj visoravni. Led na toj dubini bio je star više od 750.000 godina.
Godine 2014. iz 30.000 godina starog sibirskog permafrosta oživeo je džinovski „zombi“ virus Pithovirus sibericum.
A 2016. godine, izbijanje antraksa (bolesti uzrokovano bakterijom Bacillus anthracis) u zapadnom Sibiru pripisano je brzom odmrzavanje spora B. anthracis u permafrostu. Ubio je hiljade irvasa i pogodio desetine ljudi.
Nedavno su naučnici otkrili izuzetnu genetsku kompatibilnost između virusa izolovanih iz jezerskih sedimenata na visokom Arktiku i potencijalnih živih domaćina.
Klima na Zemlji se zagreva spektakularnom brzinom, i do četiri puta brže u hladnijim regionima kao što je Arktik. Procene sugerišu da možemo očekivati četiri sekstiliona (4.000.000.000.000.000.000.000) mikroorganizama koji će biti oslobođeni iz topljenja leda svake godine. Ovo je otprilike isto kao i procenjeni broj zvezda u Univerzumu.
Međutim, uprkos nepojmljivo velikom broju mikroorganizama koji se oslobađaju iz leda koji se topi (uključujući patogene koji potencijalno mogu zaraziti moderne vrste), niko nije mogao da proceni rizik koji ovo predstavlja za moderne ekosisteme.
U novoj studiji objavljenoj danas u časopisu PLOS Computational Biologi, izračunali smo ekološke rizike koje predstavlja oslobađanje nepredvidivih drevnih virusa.
Naše simulacije pokazuju da 1% simuliranih oslobađanja samo jednog uspavanog patogena može izazvati veliku štetu po životnu sredinu i rasprostranjeni gubitak organizama domaćina širom sveta.
Koristili smo softver pod nazivom Avida za pokretanje eksperimenata koji su simulirali oslobađanje jedne vrste drevnog patogena u moderne biološke zajednice.
Zatim smo izmerili uticaj ovog invazivnog patogena na raznolikost savremenih bakterija domaćina u hiljadama simulacija i uporedili ih sa simulacijama u kojima nije došlo do invazije.
Invazivni patogeni su često preživljavali i evoluirali u simuliranom modernom svetu. Otprilike 3% vremena patogen je postao dominantan u novoj sredini, u kom slučaju je vrlo verovatno da će prouzrokovati gubitke savremenoj raznolikosti domaćina.
U najgorem (ali ipak potpuno verovatnom) scenariju, invazija je smanjila veličinu zajednice domaćina za 30% u poređenju sa kontrolama.
Rizik od ovog malog dela patogena može izgledati mali, ali imajte na umu da su to rezultati oslobađanja samo jednog određenog patogena u simuliranom okruženju. Sa ogromnim brojem drevnih mikroba koji se oslobađaju u stvarnom svetu, takve epidemije predstavljaju značajnu opasnost.
Naša otkrića sugerišu da bi ova nepredvidiva pretnja koja je do sada bila ograničena na naučnu fantastiku mogla postati moćan pokretač ekoloških promena.
Iako nismo modelirali potencijalni rizik za ljude, činjenica da bi se patogeni koji „putuju kroz vreme“ mogli uspostaviti i ozbiljno degradirati zajednicu domaćina već zabrinjava.
Ističemo još jedan izvor potencijalnog izumiranja vrsta u modernoj eri – onaj koji čak ni naši modeli izumiranja u najgorem slučaju ne uključuju. Kao društvo, moramo da razumemo potencijalne rizike kako bismo se mogli pripremiti za njih.
Značajni virusi kao što su SARS-CoV-2, ebola i HIV verovatno su se preneli na ljude putem kontakta sa drugim životinjama domaćinima. Stoga je verovatno da bi virus koji je nekada bio vezan za led mogao ući u ljudsku populaciju putem zoonotskog puta.
Iako je verovatnoća da će patogen izaći iz topljenja leda i izazvati katastrofalna izumiranja mala, naši rezultati pokazuju da ovo više nije fantazija za koju ne bi trebalo da se pripremamo.
