Ученым удалось оживить бактерии, спавшие в вечной мерзлоте на Аляске около 40 тысяч лет. Результат насторожил: с потеплением климата микроскопические обитатели севера все чаще будут пробуждаться, и это скажется на всех обитателях планеты. Какие угрозы из прошлого готовятся выйти на поверхность — в материале РИА Новости.
"Видны невооруженным глазом"
"Первое, что замечаешь, когда входишь туда, — это ужасный запах. Как в затхлом подвале, который слишком долго стоял без дела", — говорит соавтор работы микробиолог Тристан Каро. Вместе с коллегами из Университета Колорадо в Боулдере (США) он исследовал 106-метровый туннель, проделанный Инженерным корпусом армии в вечной мерзлоте на Аляске.
Ученые собрали со стен образцы бактерий возрастом до 40 тысяч лет, добавили воду и инкубировали их при температурах от четырех до 12 градусов по Цельсию.
"Мы хотели смоделировать, что будет происходить летом на Аляске, когда климат изменится, и такие температуры достигнут более глубоких участков вечной мерзлоты", — объясняет Каро.
Результат удивил: в первые несколько месяцев колонии древних бактерий росли очень медленно, в некоторых случаях заменяя лишь примерно одну из 100 тысяч клеток в день. Тогда как обычно в лабораторных условиях большинство бактериальных колоний полностью обновляются за несколько часов. Но спустя полгода все изменилось: некоторые микроорганизмы даже образовали липкие структуры — "биопленки", которые можно увидеть невооруженным глазом.
Хотя эти микробы, скорее всего, не могли заразить людей, команда все равно держала их в герметичных камерах.
По словам Каро, результаты исследования служат предостережением: с потеплением климата древним микробам может потребоваться несколько месяцев, чтобы стать достаточно активными и начать выделять парниковые газы в воздух в больших объемах. Другими словами, чем дольше лето в Арктике, тем больше рисков для планеты.
"Летний сезон становится длиннее, и эти теплые температуры сохраняются осенью и весной", — говорит автор статьи, которая была опубликована в Advanced Earth and Space Science.
Микробы активизируются
Российские ученые подтверждают: согласно существующим моделям, микробный фактор может добавить 0,2-0,3 градуса Цельсия к прогнозируемому потеплению к 2100 году.
"В вечной мерзлоте законсервированы древние микроорганизмы и вирусы: метаногенные археи, гетеротрофные бактерии, разлагающие органику грибы. Некоторые лабораторные эксперименты подтверждают активность древних микроорганизмов при плюс четырех градусах. При таянии мерзлоты микробы активизируются и усиливают разложение органики, в результате повышается содержание парниковых газов. Удлинение сезона оттаивания также должно повлиять на эмиссию газов", — объясняет Татьяна Пономарева, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией Института леса имени В. Н. Сукачева КНЦ СО РАН, грантополучатель Российского научного фонда.
Однако к таким прогнозам необходимо подходить с критической точки зрения, добавляет ученый.
"Далеко не вся органика легко разлагается. Часть метана окисляется в почве до CO2. Кроме того, существуют неучтенные процессы, возникающие при потеплении, такие как стимуляция роста растений (поглощение CO2), формирование переувлажненных заболоченных местообитаний (депонирование углерода). Гипотеза, высказанная в заметке, имеет научное обоснование, но требует уточнения масштабов эффекта", — заключает Пономарева.
Но глобальное потепление — не единственная проблема, которую могут создать оттаявшие микроорганизмы.
Ожившие патогены
Теоретически "воскресшими" бактериями и вирусами действительно можно заразиться, признает Мария Корнейкова, кандидат биологических наук, заместитель директора по научной работе РУДН имени Патриса Лумумбы, грантополучатель РНФ. Однако шансы крайне невелики.
"Большинство древних микроорганизмов адаптированы к холодным, бедным кислородом средам, и конкуренция с современными микробоценозами для них неблагоприятна. Патогенные для человека микроорганизмы должны в первую очередь иметь возможность развиваться при температуре человеческого тела. Среди древних штаммов такие, безусловно, могут быть, но для этого им нужно пройти сложный путь от вечной мерзлоты до человеческого организма и адаптироваться к новым условиям. Поэтому в данном вопросе уместна разумная настороженность — меры санитарно-гигиенического контроля не помешают", — говорит эксперт.
В этом смысле вечная мерзлота не более, а то и менее опасна, чем привычная среда обитания человека. Потенциально патогенные виды окружают нас повсюду, отмечает Корнейкова, но представлять реальную опасность могут только в случае ослабленного иммунитета.
Отметим, что таяние мерзлоты иногда все же приводит к вспышкам опасных инфекций —правда, виной тому патогены, которые попали туда сравнительно недавно. В результате аномальной жары до 35 градусов, стоявшей на Ямале летом 2016-го, оттаял скотомогильник в зоне выпаса оленей. Это привело к вспышке сибирской язвы: диагноз подтвердился у 20 госпитализированных оленеводов, а 12-летний мальчик, контактировавший с зараженным животным, скончался. К счастью, ситуацию быстро взяли под контроль.
Не только вред
Российские ученые также успешно возвращают к жизни древние организмы, законсервированные в вечной мерзлоте: им удалось оживить коловраток, червей и даже прорастить 32-тысячелетние семена. В 1972-м из многолетней спячки был выведен сравнительно крупный организм — сибирский углозуб (вид тритона), проведший в анабиозе около века.
Исследования мерзлоты открывают и вирусный мир прошлого: в 2021-м в тибетских льдах нашли 15-тысячелетние вирусы, большинство из которых неизвестны науке. А в 2014-м в Сибири обнаружили гигантский 30-тысячелетний вирус, способный заражать современных амеб.
Пробуждение древних организмов может принести и пользу — существование в экстремальных условиях наделило их особыми свойствами.
"Среди таких организмов встречаются виды с высоким биотехнологическим потенциалом, зачастую превосходящим возможности их современных "собратьев". Многочисленные исследования подтверждают, что микроорганизмы, обнаруженные в вечной мерзлоте, демонстрируют исключительную способность к разложению загрязняющих веществ или производству витаминов, антибиотиков и иных ценных соединений", — говорит Корнейкова.
Как бы то ни было, вечная мерзлота все еще может принести сюрпризы — приятные и не очень. Соавтор свежей работы Тристан Каро отмечает: остается много открытых вопросов об этих микробах — например, ведут ли себя древние организмы одинаково в разных местах планеты. "В мире так много вечной мерзлоты — на Аляске, в Сибири и других северных холодных регионах", — говорит ученый. Пока исследован лишь крошечный фрагмент.
