Bakterier og virusser kan overleve i millioner af år og slippe ud af smeltende permafrost, gletsjere og iskapper. Den uforudsigelige trussel risikerer at drive store forandringer, skriver forskere.
Science fiction er fyldt med fantasifulde fortællinger om dødelige organismer, der dukker op fra isen og skaber kaos blandt intetanende menneskeofre.
Fra rumvæsener i Antarktis, som kan skifte form, til superparasitter, der dukker op i en optøet mammut i Sibirien, til optøet permafrost i Grønland, som er skyld i en viral pandemi – konceptet er fantastisk for et plot.
Hvor langt ude er det egentlig?
Kan patogener, der engang var almindelige på Jorden – men som i årtusinder har ligget indkapslet i gletsjere, iskapper og permafrost – dukke op fra den smeltende is og sprede ødelæggelse i vores moderne økosystemer?
Ja, potentielt er risikoen faktisk ret reel.
Lad os tage nogle eksempler.
I 2003 blev bakterier genoplivet fra prøver taget fra bunden af en iskerne boret i en iskappe på det Qinghai-tibetanske plateau. Isen var mere end 750.000 år gammel.
I 2014 blev en gigantisk 'zombie'-Pithovirus sibericum-virus genoplivet fra 30.000 år gammel sibirisk permafrost.
Og i 2016 blev et udbrud af miltbrand (en sygdom forårsaget af bakterien Bacillus anthracis) i det vestlige Sibirien tilskrevet den hurtige optøning af B. anthracis-sporer i permafrost. Udbruddet dræbte tusindvis af rensdyr og ramte adskillige mennesker.
For nylig fandt forskerne en bemærkelsesværdig genetisk kompatibilitet mellem virusser isoleret fra sedimenter fra højarktiske søer og potentielle levende værter.
.
Jordens klima bliver opvarmet utrolig hurtigt, og det går endda op til fire gange hurtigere i koldere områder som Arktis.
Estimater indikerer, at vi kan forvente, at fire sekstillioner (4.000.000.000.000.000.000.000) mikroorganismer bliver udskilt fra afsmeltning af is hvert år. Det er omtrent det samme som det anslåede antal stjerner i universet.
Men på trods af det ufatteligt store antal mikroorganismer, der udskilles fra smeltende is (blandt andet patogener, der potentielt kan inficere nulevende arter), har ingen været i stand til at estimere den risiko, det udgør for moderne økosystemer.
I et nyt studie, publiceret i tidsskriftet PLOS Computational Biology, har vi beregnet de miljømæssige risici, der er forbundet med udskillelsen af uforudsigelige forhistoriske virusser.
Vores simuleringer viser, at 1 procent af simulerede frigivelser af blot ét latent patogen kan være skyld i enorm skade på miljøet og et udbredt tab af værtsorganismer rundt om i verden.
Ved hjælp af et software ved navn Avida kørte vi eksperimenter, der simulerede, hvordan udskillelse af en type forhistorisk patogen ville påvirke et moderne økosystem.
Vi målte derefter effekterne af det invaderende patogen på mangfoldigheden af moderne værtsbakterier i tusindvis af simuleringer.
Derefter sammenlignede vi disse med simuleringer, hvor det givne patogen ikke var på spil.
.
De invaderende patogener overlevede og udviklede sig ofte i den simulerede moderne verden.
Omkring 3 procent af gangene blev patogenet dominerende i det nye miljø, i hvilket tilfælde de med stor sandsynlighed vil forårsage tab for moderne værtsdiversitet.
I værste (men stadig helt plausible) tilfælde reducerede invasionen størrelsen af værtssamfundet med 30 procent sammenlignet med kontrolgruppen.
Risikoen fra denne brøkdel af patogener forekommer muligvis lille, men husk på, at det er resultaterne af udskillelsen af blot ét bestemt patogen i simulerede miljøer.
Med det store antal forhistoriske mikrober, der udskilles i den virkelige verden, udgør sådanne udbrud en væsentlig fare.
Vores resultater indikerer, at denne uforudsigelige trussel, som hidtil har været begrænset til science fiction, risikerer at blive en stor drivkraft for miljømæssige forandringer.
Selvom vi ikke modellerede den potentielle risiko for mennesker, er det allerede bekymrende, at ‘tidsrejsende’ patogener kan blive etableret for herefter at nedbryde et værtssamfund.
Vi belyser endnu en kilde til potentiel artsudryddelse i den moderne æra – én som selv vores værst tænkelige udryddelsesmodeller ikke inkluderer. Som samfund er vi nødt til at forstå de potentielle risici, så vi kan forberede os på dem.
Virusser som eksempelvis SARS-CoV-2, Ebola og HIV blev sandsynligvis overført til mennesker via kontakt med andre dyreværter.
Så det er muligt, at en virus, som engang lå indkapslet i is, kan trænge ind i den menneskelige population via en zoonotisk vektor.
Selvom sandsynligheden for, at et patogen dukker op fra smeltende is og forårsager katastrofale udryddelser, er lav, viser vores resultater, at det ikke længere er science fiction, og at vi bør forberede os på denne risiko.
Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
Hver tirsdag aften sendes naturnyhedsbrevet til dig, der er vild med dyr og planter.
