Вечная мерзлота тает из-за глобального потепления, и это значит, что заключенные в ней миллионы лет бактерии и вирусы вскоре могут вновь ожить. «Лента.ру» рассказывает о том, стоит ли бояться заразиться древним вирусом и какую пользу может принести изучение реликтовых бактерий.
В августе 2016 года на Ямале было неспокойно. В ЯНАО наращивали численность военной группировки, уничтожали останки павшего скота. Все было предельно серьезно: в регионе произошла вспышка сибирской язвы — заболевания, при котором кожа покрывается красными карбункулами, которые потом чернеют, а носитель болезни погибает.
Тогда эпидемию удалось сдержать, умер только один мальчик из семьи оленеводов, а всего заразились 20 человек. Была проведена массовая вакцинация, и при малейшем намеке на недомогание — будь то насморк или легкая сыпь на коже — пациента госпитализировали.
Как говорил заместитель директора по научной работе Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Виктор Малеев, в этой вспышке не было ничего необычного, ведь происходили и существенно более масштабные эпидемии. Основная их причина — скотомогильники, раньше находившиеся под вечной мерзлотой, а теперь оттаявшие. Ведь в спящем состоянии вызывающая заболевание бактерия может сохраняться не одну сотню лет.
Во всем виновато изменение климата. «Старые скотомогильники: видимо, просто пока была вечная мерзлота, мы не знали до конца, что там было», — говорил Малеев. С ним соглашается заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН, заместитель директора Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН Владимир Семенов:
«Для нашей страны основная проблема в этом плане — сибирская язва в скотомогильниках, расположенных в достаточно большом количестве мест, где животных хоронили в мерзлом грунте. Сейчас он оттаивает, и все это с талыми водами появляется на поверхности, все это разносится».
Фото: Daniel Maurer / AP
***
Но в вечной мерзлоте скрывается не только сибирская язва. В 2007 году французские ученые нашли здесь микроорганизмы возрастом до полумиллиона лет во вполне активном состоянии.
Но это не самые старые бактерии, которые обнаруживали в вечной мерзлоте. В 2018 году ученые Центра коллективного пользования «Геномика» Института химической биологии и фундаментальной медицины нашли в недрах Мамонтовой горы в Якутии бактерии, возраст которых может составлять 3,5 миллиона лет, причем помимо уже давно открытых в образце грунта оказались и до того неизвестные науке микроорганизмы.
А если обратиться к гипотезам, то ученые считают, что возраст некоторых микроорганизмов, найденных внутри соляных кристаллов в американском штате Нью-Мексико, может составлять до 250 миллионов лет. То есть они жили на Земле, когда по ней бродили динозавры. И эти микроскопические создания, помещенные в пробирку с питательными веществами, начинают двигаться и размножаться.
Речь идет не только о бактериях. В 2014 году французские ученые обнаружили в сибирской вечной мерзлоте Pithovirus sibericu, возраст которого составляет более 30 тысяч лет. Он относится к классу гигантских вирусов и является самым крупным из известных — его длина составляет 1,5 микрометра. Вирус занимается тем, что заражает амеб, которые начинают его воспроизводить. Конкретно этот вирус для человека не опасен, хотя расслабляться особенно не стоит, потому что никто не знает, какие еще бактерии и вирусы хранит вечная мерзлота.
***
Однако микроорганизмы, находящиеся в спящем состоянии в вечной мерзлоте, таят в себе не только угрозу, оценить масштабы которой пока невозможно. Бактерии, выжившие в экстремальных условиях и мутировавшие, чрезвычайно устойчивы к естественным антибиотикам — ведь это свойство позволило им выжить.
Казалось бы, это минус, но по-настоящему, как считает доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ Анатолий Брушков, наоборот — плюс: «Мы только думаем, как защищаться от свободных радикалов, от радиации и прочих вредных воздействий, а они уже все умеют. Эти механизмы надо изучать, чтобы существенно повысить качество жизни, бороться с тяжелейшими недугами».
Был проведен и эксперимент над мышами, которых заразили бактериями возрастом несколько десятков лет. Это сказалось на продолжительности жизни грызунов — она увеличилась, причем существенно. Помимо этого, мыши стали физически сильнее, а у старых особей проснулся инстинкт размножения.
Древние микроорганизмы из вечной мерзлоты также могут помочь и в борьбе с таким опасным недугом, как туберкулез. Бактерии Colwellia psychrerythraea отлично себя чувствуют при отрицательной температуре, но погибают в тепле. И если встроить фрагмент их ДНК в геном микробактерии туберкулеза, можно заставить палочку погибать сразу же после попадания в организм человека.
Фото: Lisi Niesner / Reuters
При таком варианте пациенту предложат принять внутрь сконструированную микробактерию — она, конечно, тут же умрет, однако вызовет мощный ответ иммунной системы, в результате чего появятся антитела, которые будут активно бороться с заразой. Это позволит отказаться от приема антибиотиков, обладающих большим количеством побочных эффектов.
Арктические бактерии помогают и сельскому хозяйству. Например, на их основе предполагается создавать препараты для растений и животных в зонах рискованного земледелия.
***
Впрочем, об опасности мерзлоты забывать нельзя. Там есть все условия для сохранения микроорганизмов, которые способны приостанавливать свой метаболизм: отсутствие кислорода, отрицательная температура и нейтральный pH-фактор. Опасаться следует не только сибирской язвы. Помимо скотомогильников, в Сибирь свозили трупы людей, умерших от различных серьезных заболеваний, в том числе от оспы и чумы. Если заглянуть еще дальше в историю и учитывать примеры того, какого возраста бактерии и вирусы удается обнаружить, можно предположить, что в вечной мерзлоте с высокой долей вероятности скрываются и те, которые инфицировали не только древних Homo Sapiens, но и их ближайших родственников — неандертальцев и денисовцев.
Ученые, которые открыли Pithovirus sibericu, выражали опасения, что в результате таяния вечной мерзлоты могут ожить более опасные вирусы. Например, уже побежденная наукой оспа — это вирусное заболевание, и она вполне сможет снова стать угрозой для человечества. «Однако до сих пор неясно, все ли вирусы могут стать активными после тысяч или миллионов лет заморозки. Это вопрос на миллион долларов», — сказал в интервью «Би-би-си» профессор Джонатан Болл из Университета Ноттингема.
Так или иначе, до возникновения реальной угрозы, связанной со спящими в вечной мерзлоте бактериями и вирусами, пока далеко, а опасность, которую представляют современные вирусы, передаваемые от животных к человеку, вполне реальна, что доказывает нынешняя пандемия коронавируса. Это подчеркивает и климатолог Владимир Семенов: «Мне кажется, что это с потеплением напрямую никак не связано».