احتمال سرریز ویروس‌های زامبی!

فرارو- برای درک بهتر خطرات ناشی از ویروس‌های منجمد "ژان میشل کلاوری" استاد بازنشسته پزشکی و ژنومیک در دانشکده پزشکی دانشگاه اکس مارسی در فرانسه نمونه‌های گرفته شده از یخبندان دائمی سیبری را مورد آزمایش قرار داده تا ببیند آیا ذرات ویروسی موجود در آن هنوز عفونی هستند یا خیر. او در جستجوی چیزی است که از آن تحت عنوان "ویروس‌های زامبی" یاد می‌کند و برخی از آن ویروس‌ها را یافته است.

به گزارش فرارو به نقل از شبکه سی ان ان، دما‌های گرم‌تر در قطب شمال باعث آب شدن یخ‌های دائمی منطقه لایه‌ای از خاک یخ زده در زیر زمین شده و به طور بالقوه ویروس‌هایی را تحریک می‌کند که پس از ده‌ها هزار سال به سر بردن در حالت خفتگی می‌توانند سلامت حیوانات و انسان‌ها را به خطر بیندازند.

علیرغم آن که ظهور پاندمی‌ای ناشی از یک بیماری از گذشته‌های دور شبیه داستان یک فیلم علمی - تخیلی به نظر می‌رسد دانشمندان هشدار می‌دهند که خطرات ناشی از آن اگرچه اندک است، اما به کلی نادیده گرفته شده است.

پسماند‌های شیمیایی و رادیواکتیوی که به دوران جنگ سرد باز می‌گردند و دارای ظرفیت بالقوه آسیب رسانی به حیات وحش و مختل کردن اکوسیستم‌ها هستند نیز ممکن است در طول ذوب یخ منتشر شوند.

"کیمبرلی ماینر" دانشمند آب و هوا در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در موسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادنا در کالیفرنیا می‌گوید: "خیلی چیز‌ها در مورد یخبندان دائمی وجود دارند که نگران کننده هستند و این واقعا نشان می‌دهد که چرا بسیار مهم است که ما تا حد ممکن یخ زدگی دائمی را حفظ کنیم".

تجزیه و تحلیل هسته‌های زمین حفر شده یخبندان دائمی سیبری برای شناسایی ویروس‌های یخ زده

لایه منجمد دائمی اعماق زمین یک پنجم نیمکره شمالی را پوشش می‌دهد و هزاران سال زیر بنای توندرای قطب شمال، جنگل‌های شمالی آلاسکا، کانادا و روسیه را تشکیل داده است. این لایه منجمد به نوعی به مثابه کپسول زمان عمل می‌کند و علاوه بر ویروس‌های باستانی بقایای مومیایی شده تعدادی از حیوانات منقرض شده را که دانشمندان در سالیان اخیر توانسته اند کشف کرده و مورد مطالعه دهند از جمله دو توله شیر و یک کرگدن پشمالو را حفظ می‌کند.

دلیل این که لایه منجمد دائمی اعماق زمین درمنطقه منجمده که از آن تحت عنوان یخبندان دائمی نیز یاد می‌شود یک وسیله ذخیره سازی خوب است تنها سرد بودن آن نیست. یخبندان دائمی محیطی بدون اکسیژن است که نور به آن نفوذ نمی‌کند. با این وجود، دمای روز قطب شمال تا چهار برابر سریع‌تر از سایر نقاط سیاره زمین گرم می‌شود و لایه بالایی یخ‌های دائمی در این منطقه را تضعیف می‌کند.

برای درک بهتر خطرات ناشی از ویروس‌های منجمد "ژان میشل کلاوری" استاد بازنشسته پزشکی و ژنومیک در دانشکده پزشکی دانشگاه اکس مارسی در فرانسه نمونه‌های گرفته شده از یخبندان دائمی سیبری را مورد آزمایش قرار داده تا ببیند آیا ذرات ویروسی موجود در آن هنوز عفونی هستند یا خیر. او در جستجوی چیزی است که از آن تحت عنوان "ویروس‌های زامبی" یاد می‌کند و برخی از آن ویروس‌ها را یافته است.

ژان میشل کلاوری در اینجا در حال کار در اتاق نمونه برداری در موسسه آلفرد وگنر در پوستدام در آلمان است جایی که هسته‌های یخبندان دائمی نگهداری می‌شدند

شکارچی ویروس

کلاوری نوع خاصی از ویروس را که برای اولین بار در سال ۲۰۰۳ کشف کرد مورد مطالعه قرار داده است. آن ویروس‌ها که به عنوان ویروس‌های غول پیکر شناخته می‌شوند بسیار بزرگتر از انواع معمولی ویروس‌ها هستند و در زیر میکروسکوپ نوری معمولی قابل مشاهده هستند.

تلاش‌های او برای شناسایی ویروس‌های منجمد شده در یخبندان دائمی تا حدودی الهام گرفته از کار تیمی از دانشمندان روس بود که در سال ۲۰۱۲ میلادی یک گل وحشی را از بافت دانه‌ای ۳۰۰۰۰ ساله یافت شده در لانه‌ی سنجاب احیا کردند (از آن زمان به این سو، دانشمندان با موفقیت حیوانات میکروسکوپی باستانی را نیز به زندگی بازگرداندند).

او در سال ۲۰۱۴ میلادی موفق شد ویروسی را که وی و تیم‌اش از یخبندان دائمی جدا کرده بودند احیا کند و با قرار دادن آن در سلول‌های کشت شده برای اولین بار در ۳۰۰۰۰ سال آن را عفونی ساخت. او برای رعایت ایمنی ویروسی را انتخاب کرد که تنها آمیب‌های تک سلولی را هدف قرار دهد نه حیوانات یا انسان ها.

او این شاهکار را در سال ۲۰۱۵ میلادی تکرار کرد و نوع دیگری از ویروس را که آمیب‌ها را نیز هدف قرار می‌داد جدا کرد. کلاوری و تیم‌اش در تازه‌ترین مقاله شان که در تاریخ ۱۸ فوریه در ژورنال Viruses منتشر شد نشان دادند که چندین گونه از ویروس باستانی را از نمونه‌های متعدد یخبندان دائمی گرفته شده از هفت مکان مختلف در سراسر سیبری جدا کرده‌اند. آنان نشان دادند که هر یک از ویروس‌ها می‌توانند سلول‌های آمیب کشت شده را آلوده کنند.

این یک میکروفوتو رایانه‌ای پیشرفته از Pithovirus sibericum است که از یک نمونه ۳۰۰۰۰ ساله یخبندان دائمی در سال ۲۰۱۴ میلادی جدا شده است

این جدیدترین گونه‌ها نشان دهنده پنج خانواده جدید از ویروس‌ها علاوه بر دو خانواده پیش‌تر احیا شده هستند. قدیمی‌ترین آن گونه‌ها تقریبا ۴۸۵۰۰ سال قدمت داشت و براساس تاریخ گذاری رادیو کربن خاک از نمونه‌ای از زمین گرفته شده از دریاچه زیرزمینی ۱۶ متری زیر سطح زمین به دست آمد. جوان‌ترین نمونه‌ها که در محتویات معده و پوشش بقایای یک ماموت پشمالو یافت شدند ۲۷۰۰۰ سال قدمت داشتند.

کلاوری می‌گوید که ویروس‌های آلوده کننده آمیب پس از مدت‌ها هم چنان عفونی هستند نشان دهنده یک مشکل بالقوه بزرگتر است. او نگران است که سایرین به تحقیقات‌اش صرفا به عنوان یک عمل کنجکاوانه علمی نگاه کنند و چشم انداز بازگشت ویروس‌های باستانی را به عنوان یک تهدید جدی برای سلامت عمومی درک نکنند.

کلاوری می‌گوید: "ما این ویروس‌های آلوده کننده آمیب را جانشینی برای تمام ویروس‌های احتمالی دیگری می‌بینیم که ممکن است در یخبندان دائمی باشند. ما ردپای بسیاری از ویروس‌های دیگر را می‌بینیم. بنابراین، ما می‌دانیم که آن ویروس‌ها آنجا هستند. ما مطمئن نیستیم که آن ویروس‌ها هنوز زنده باشند. با این وجود، استدلال ما این است که اگر ویروس‌های آمیب هنوز زنده باشند دلیلی وجود ندارد که سایر ویروس‌ها هنوز زنده نباشند و نتوانند میزبان خود را آلوده کنند".

یک قایق به عنوان فضای ذخیره سازی برای تیمی بررسی کننده است

سابقه‌ای برای عفونت انسان
ردپایی از ویروس‌ها و باکتری‌هایی که می‌توانند انسان را آلوده کنند در یخبندان دائمی حفظ شده‌اند. یک نمونه ریه از جسد زنی که در سال ۱۹۹۷ میلادی از یخبندان دائمی در روستایی در شبه جزیره سووارد آلاسکا نبش قبر شد حاوی مواد ژنومی از سویه آنفولانزا بود که مسئول پاندمی سال ۱۹۱۸ میلادی بوده است. دانشمندان در سال ۲۰۲۱ میلادی تایید کردند که بقایای مومیایی شده ۳۰۰ ساله زنی مدفون در سیبری حاوی علائم ژنتیکی ویروسی است که باعث آبله می‌شود.

شیوع سیاه زخم در سیبری که ده‌ها انسان و بیش از ۲۰۰۰ گوزن شمالی را در فاصله ژوئیه و آگوست ۲۰۱۶ میلادی تحت تاثیر قرار داد نیز با ذوب شدن عمیق‌تر یخبندان دائمی در طول تابستان‌های فوق‌العاده گرم مرتبط است و به اسپور‌های قدیمی Bacillus anthracis اجازه می‌دهد دوباره از محل دفن قدیمی یا لاشه حیوانات احیا شود.

"بریجیت اونگارد" استاد بازنشسته در بخش میکروبیولوژی بالینی دانشگاه اومئو در سوئد می‌گوید که باید نظارت بهتری درباره خطر ناشی از عوامل بیماری زای احتمالی در ذوب شدن یخبندان دائمی وجود داشته باشد.

او می‌افزاید: "باید به خاطر داشته باشید که دفاع ایمنی ما در تماس نزدیک با محیط میکروبیولوژیکی ایجاد شده است اگر ویروسی که هزاران سال است با آن در تماس نبوده‌ایم در یخبندان‌های دائمی پنهان شده باشد ممکن است دفاع ایمنی ما در برابر آن کافی نباشد".

احتمال سرریز ویروس

البته در دنیای واقعی دانشمندان نمی‌دانند که این ویروس‌ها پس از قرار گرفتن در شرایط امروزی چه مدت زمانی می‌توانند عفونی باقی بمانند یا این که چه میزان احتمال دارد که ویروس با میزبان مناسب مواجه شود. تمام ویروس‌ها پاتوژن‌های بیماری زا نیستند. برخی از ویروس برای میزبان خود خوش خیم یا حتی مفید هستند. علیرغم آن که ۳.۶ میلیون نفر در قطب شمال زندگی می‌کنند آن ناحیه هنوز مکانی کم جمعیت است و خطر قرار گرفتن انسان در معرض ویروس‌های باستانی را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

با این وجود، کلاوری می‌گوید این خطر در شرایط گرمایش جهانی افزایش می‌یابد، زیرا در آن شرایط ذوب شدن یخبندان دائمی سرعت پیدا می‌کند و افراد بیش‌تری به دنبال سرمایه گذاری صنعتی به قطب شمال مهاجرت می‌کنند.

او تنها فردی نیست که هشدار می‌دهد منطقه قطب شمال می‌تواند به ناحیه‌ای مساعد برای سرریز ویروس‌ها تبدیل شود. هشداری درباره زمانی که یک ویروس وارد میزبان جدیدی قرار می‌گیرد و شروع به گسترش می‌کند.

سال گذشته تیمی از دانشمندان نتیجه تحقیقی صورت گرفته بر روی نمونه‌هایی از خاک و رسوب دریاچه‌ای که از دریاچه هازن دریاچه آب شیرین در کانادا واقع شده در دایره قطب شمال گرفته شده بود را منتشر کردند. آنان مواد ژنتیکی موجود در رسوبات را برای شناسایی علائم ویروسی و ژنوم میزبان‌های بالقوه (گیاهان و حیوانات) در آن منطقه توالی یابی کردند.

آنان با استفاده از تجزیه و تحلیل مدل رایانه‌ای دریافتند که خطر سرایت ویروس‌ها به میزبان‌های جدید در مکان‌هایی نزدیک به جایی که مقادیر زیادی آب ناشی از ذوب یخبندان به دریاچه سرازیر می‌شود بیش‌تر است سناریویی که با گرم شدن آب و هوا محتمل‌تر می‌شود.

هسته‌های نمونه‌های یخبندان دائمی در یک ظرف به تصویر کشیده شده‌اند

پیامد‌های ناشناخته
ماینر از آزمایشگاه رانش جت ناسا می‌گوید شناسایی ویروس‌ها و سایر خطرات موجود در گرمایش دائمی یخبندان اولین گام برای درک خطراتی است که ویروس‌ها برای قطب شمال دارند. چالش‌های دیگر عبارتند از تعیین کمیت مکان، زمان، سرعت و عمق یخبندان دائمی.

ذوب شدن می‌تواند فرآیندی تدریجی در ابعادی سانتی متری در هر دهه باشد، اما می‌تواند با سرعت بیش‌تری نیز رخ دهد مانند ریزش‌های عظیم زمین که می‌تواند به طور ناگهانی لایه‌های عمیق و باستانی یخبندان دائمی را آشکار سازد. این فرآیند هم چنین متان و دی اکسید کربن را در جو آزاد می‌کند یک محرک نادیده و دست کم گرفته شده برای تغییرات آب و هوایی.

ماینر مجموعه‌ای از خطرات بالقوه را که در حال حاضر در یخبندان دائمی در قطب شمال وجود دارند را با انتشار مقاله‌ای در سال ۲۰۲۱ میلادی در نشریه علمی Nature Climate Change فهرست‌بندی کرده بود.

این خطرات احتمالی زباله‌های دفن شده از معدن فلزات سنگین و مواد شیمیایی مانند آفت‌ش DDT را شامل می‌شوند که استفاده از آن در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی ممنوع اعلام شد. از زمان ظهور آزمایش‌های هسته‌ای در دهه ۱۹۵۰ میلادی مواد رادیواکتیو نیز توسط روسیه و ایالات متحده در قطب شمال پخش شده است.

ماینر و سایر محققان در مقاله منتشر شده‌شان در سال ۲۰۲۱ میلادی خاطرنشان ساختند: "ذوب ناگهانی به سرعت افق‌های لایه منجمد قدیمی را در معرض دید قرار می‌دهد و ترکیبات و میکروارگانیسم‌هایی را آزاد می‌سازد که در لایه‌های عمیق‌تر جدا شده اند". ماینر در مقاله تحقیقاتی خود عفونت مستقیم انسان با پاتوژن‌های باستانی آزاد شده از یخبندان دائمی را "در حال حاضر غیر محتمل" نامید.

با این وجود، ماینر نگران چیزی است که آن را "میکروارگانیسم‌های متوشالح" می‌نامد (کاهن بزرگ یهود که بنابر روایت کتاب مقدس ۹۶۹ سال زندگی کرده بود) که ارگانیسم‌هایی هستند که می‌توانند پویایی اکوسیستم‌های باستانی و منقرض شده را با پیامد‌های ناشناخته وارد قطب شمال کنند.

ماینر می‌گوید ظهور مجدد میکروارگانیسم‌های باستانی از ظرفیت بالقوه ترکیب خاک و رشد رویشی برخوردار است که احتمالا اثرات تغییرات آب و هوایی را تسریع می‌کند.

او می‌گوید: "ما واقعا نمی‌دانیم که این میکروب‌ها چگونه تعاملی با محیط زیست مدرن خواهند داشت. واقعا فکر نمی‌کنم این آزمایشی باشد که هیچ یک از ما بخواهیم آن را اجرا کنیم".

به گفته ماینر، بهترین اقدام این است که تلاش کنیم تا ذوب شدن آب و بحران آب و هوایی گسترده‌تر را متوقف سازیم و این خطرات را برای همیشه در یخبندان دائمی پنهان نگه داریم.