Если их выпустит из недр льдов глобальное потепление. (На случай если изменение климата недостаточно вас пугает.)
Учёные обнаружили более 900 невиданных ранее видов микробов, обитающих внутри ледников на Тибетском нагорье. Анализ геномов микробов показал, что некоторые из них могут вызывать новые пандемии, если быстрое таяние, вызванное изменением климата, выпустит их из ледяных капканов.
Учёные из Китайской академии наук взяли образцы льда с 21 ледника на Тибетском плато — высокогорном регионе в Азии, зажатом между Гималайским хребтом на юге и пустыней Такла-Макан на севере. Затем команда секвенировала ДНК микроскопических организмов, запертых во льду, создав огромную базу данных геномов микробов, которую они назвали каталогом геномов и генов Тибетского ледника (TG2G).
Это первыое исследование, касающееся генетического секвенирования микробного сообщества, скрытого в леднике. Обычно учёные проводят подобные исследования в океане.
Команда обнаружила 968 видов микроорганизмов, замороженных во льду — в основном это бактерии, но также там присутствовали водоросли, археи и грибы. Что ещё более удивительно, около 98% этих видов были совершенно новыми для науки.
По словам исследователей, такой уровень разнообразия микроорганизмов стал для учёных неожиданностью из-за проблем, связанных с проживанием внутри ледников.
Тут царят не только низкие температуры и высокий уровень солнечной радиации. Микроорганизмы также периодически терзают циклы замерзания-оттаивания и ограниченные питательные вещества. И, несмотря на всё это поверхность ледников поддерживает разнообразную жизнь.
Исследователи точно не знают, сколько лет некоторым из обнаруженных микробов. При этом, согласно недавнему исследованию, потенциально можно оживить микробы, которые находились в ловушке льда до 10 тысяч лет.
Это также не первый случай, когда учёные обнаруживают удивительное изобилие потенциальных патогенов в тибетских ледниках. В январе 2020 года команда, проанализировавшая ледяные керны одного из ледников, обнаружила 33 различные группы вирусов, живущих во льду. 28 из них никогда ранее не встречались учёным.
По словам исследователей, удивительное микробное разнообразие в ледниках в сочетании с увеличением объёмов таяния ледникового льда из-за изменения климата повышает шансы на то, что потенциально опасные микроорганизмы — скорее всего, это будут бактерии — сбегут и нанесут ущерб.
Захваченные льдом патогенные микробы могут привести к локальным эпидемиям и даже пандемиям, если они попадут в окружающую среду, пишут авторы открытия.
Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что некоторые из недавно обнаруженных бактерий могут быть очень опасны для людей и других организмов. Команда определила 27 000 потенциальных факторов вирулентности — молекул, которые помогают бактериям вторгаться и колонизировать потенциальных хозяев — в каталоге TG2G. Исследователи предупредили, что около 47% этих факторов вирулентности никогда раньше не встречались, и поэтому невозможно узнать, насколько вредными могут быть бактерии.
По словам исследователей, даже если эти потенциально патогенные бактерии недолго выживают после побега из своих ледников, они все равно могут вызывать проблемы. Бактерии обладают уникальной способностью обмениваться большими участками своей ДНК, известными как мобильные генетические элементы (МГЭ), с другими бактериями. Таким образом, даже если ледниковые бактерии погибнут вскоре после оттаивания, они все равно могут передать часть своей вирулентности другим бактериям, с которыми они столкнутся. Это генетическое взаимодействие между ледниковыми микробами и современными микроорганизмами «может быть особенно опасным», пишут ученые.
Ледники Тибетского нагорья могут стать очагом будущих пандемий, потому что они питают пресной водой ряд водных путей, включая реки Янцзы, Хуанхэ и Ганг, которые снабжают водой две из самых густонаселенных стран мира: Китай и Индию. А пандемии быстро распространяются по густонаселенным регионам мира, чему мир стал свидетелем во время пандемии COVID-19.
Но эта потенциальная проблема затронет не только Азию. На Земле насчитывается более 20 тысяч ледников, покрывающих около 10% суши планеты, и у каждого ледника, вероятно, есть свои уникальные микробные сообщества.
В апреле 2021 года исследование с использованием спутниковых изображений ледников показало, что почти каждый ледник на Земле демонстрировал ускоренную скорость потери льда в период с 2000 по 2019 год, что увеличивает риск того, что микробы, в том числе потенциально способные породить новую пандемию, могут появиться в любой точке планеты.
Исследователи предупредили, что «необходимо оценить потенциальные риски для здоровья, исходящие от этих микроорганизмов», прежде чем они выберутся из капканов своих ледников.
Однако в этом новом исследовании есть и положительная сторона. Генетические записи микробных сообществ, такие как каталог TG2G, можно использовать в качестве инструментов для биоразведки — изучения природных систем с целью поиска новых ценных соединений, которые можно использовать в медицине, косметологии и для других потенциальных применений.
Это делает такие базы данных, как TG2G, очень важными. Особенно если недавно открытые виды вымрут в будущем; результат, который слишком вероятен, если микроорганизмы не смогут быстро адаптироваться к изменениям в условиях среды обитания.
Статья авторов исследования вышла в журнале Nature Biotechnology.
