Ученые изучают"зомби"-патогенов
Исследователи, использовавшие компьютерное моделирование, считают, что существует "серьезный риск" появления древних микробов-"зомби" из тающей вечной мерзлоты.
"Идея о том, что древние патогены, запертые во льдах или спрятанные в удаленных лабораториях, могут вырваться на свободу - как правило, с катастрофическими последствиями для человека, - была плодотворным источником вдохновения для многих поколений авторов научно-фантастических романов и сценариев", - пишут исследователи в резюме работы, опубликованной в журнале PLOS Computational Biology. "В научных дискуссиях на эту тему до сих пор преобладают спекуляции, что связано с трудностями сбора соответствующих данных или постановки экспериментов для разработки и проверки гипотез. Мы впервые подробно рассматриваем экологический риск, который представляют для современных экологических сообществ эти "путешествующие во времени" патогены".
Глубоко под вечной мерзлотой скрываются вирусы и бактерии, с которыми человек никогда не сталкивался. Но в условиях беспрецедентного изменения климата, когда льды на планете тают с небывалой скоростью, эти микроорганизмы постепенно обнаруживаются. Так стоит ли нам беспокоиться? Группа исследователей из Австралии и других стран мира создала симуляцию с использованием цифровой версии этих "патогенов, путешествующих во времени", чтобы понять, как все это может выглядеть. Ученые использовали программу Avida, которая представляет собой "систему искусственной жизни", состоящую из цифровых микроорганизмов. Хотя это звучит несколько далеким от таких микробов, как уже обнаруженные гигантские вирусы вечной мерзлоты, ученые регулярно проводят подобные эксперименты in silico, когда у них нет возможности провести испытания в реальном мире.
"Этот пробел в знаниях связан, прежде всего, с трудностями сбора соответствующих данных или постановки адекватных экспериментов с участием более чем нескольких видов", - пишут исследователи в своей работе. "В этом контексте симуляция искусственной жизни, в которой можно изучать целые сообщества простых организмов как в экологических, так и в эволюционных временных масштабах, представляет собой мощный инструмент для преодоления этих трудностей и получения ранее неизученных знаний".
В ходе моделирования было показано, что эти "электронные" патогены часто могут выживать и продолжать эволюционировать. Небольшое число из них - около 3% - смогли эффективно вторгнуться в организм хозяина и даже стать доминирующими. Примерно в 1% случаев эти "захватчики" либо существенно увеличивали, либо уменьшали "богатство" популяции электронных микробов. Это небольшой процент, но специалисты считают, что, поскольку при дальнейшем таянии ледяных покровов может возродиться большое количество потенциальных вирусов и бактерий, это все же "существенный риск".
Учитывая огромное количество древних микроорганизмов, регулярно попадающих в современные сообщества, даже такая низкая вероятность возникновения вспышек все равно представляет значительный риск", - пишут авторы. "Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что непредсказуемые угрозы, которые до сих пор оставались лишь предметом научной фантастики и догадок, на самом деле могут быть мощными движущими силами экологических изменений". Несмотря на то, что подобные исследования ограничиваются компьютером исследователя, они дают ученым возможность оценить риски.
