Představují prastaré patogeny z tajícího permafrostu riziko?

Změna klimatu může urychlit uvolňování patogenů, které „cestují časem“ a jsou po tisíciletí uvězněny v tajícím permafrostu a ledu. Jejich výskyt zvyšuje riziko pro globální životní prostředí a dokonce i pro lidstvo, píše Azocleantech.

Zatímco tání ledovců a věčně zmrzlé půdy hrozí opětovným výskytem mnoha typů spících patogenů, potenciální škody na pokročilých ekosystémech způsobené těmito mikroby bylo obtížné předvídat.

Nová celosvětová studie publikovaná v časopise PLOS Computational Biology s otevřeným přístupem, jejímž autorem je Dr. Giovanni Strona ze Společného výzkumného střediska Evropské komise a Corey Bradshaw, profesor globální ekologie Matthew Flinders z Flinders University v Austrálii, však vyhodnotila ekologické hrozby, které uvolňování těchto nepředvídatelných starobylých mikrobů představuje.

Výzkumníci vytvořili simulace, v nichž digitální patogeny z minulosti pronikají do společenství hostitelů podobných bakteriím. Porovnávali účinky invaze patogenů na diverzitu hostitelských bakterií s účinky ve společenstvech, kde k invazi nedošlo.

Při simulacích vědci zjistili, že dávné invazní patogeny mohou často přežít a vyvíjet se v moderním světě, přičemž asi 3 % z nich se v novém prostředí stanou dominantními.

Přibližně 1 % těchto invazistů přineslo neočekávané výsledky, přičemž někteří způsobili vymření až třetiny hostitelských druhů, zatímco jiní zvýšili diverzitu až o 12 % ve srovnání se simulacemi, kde únik nebyl povolen.

Ačkoli se riziko, které představuje toto 1 % uvolněných patogenů, může zdát zanedbatelné, vědci tvrdí, že tyto úniky představují významnou hrozbu vzhledem k obrovskému objemu starobylých mikrobů, které jsou běžně uvolňovány do moderních společenstev.

Dr. Giovanni Strona k tomu dodává: „Zjistili jsme, že invazní patogeny mohou často přežívat, vyvíjet se a v několika případech se stát výjimečně trvalými a dominantními ve společenstvu, což způsobuje buď značné ztráty, nebo změny v počtu žijících druhů. Naše zjištění tedy naznačují, že nepředvídatelné hrozby, které se dosud omezovaly na science fiction, by ve skutečnosti mohly představovat vážné riziko jako silné faktory ekologických škod.“

Podle profesora Coreyho Bradshawa z Flindersovy univerzity nejnovější výzkum naznačuje reálnou hrozbu neznámých patogenů tzv. „černých labutí“, které mohou způsobit nenapravitelné škody.

Z tohoto pohledu jsou naše výsledky znepokojivé, protože poukazují na skutečné riziko plynoucí ze vzácných událostí, kdy patogeny v současnosti uvězněné v permafrostu a ledu způsobují závažné ekologické dopady. V nejhorším, ale přesto zcela pravděpodobném případě invaze jediného starobylého patogenu snížila velikost hostitelského společenstva o 30 % ve srovnání s našimi neinvazními kontrolami.

Corey Bradshaw poznamenává: „Jako společnost musíme pochopit potenciální riziko, které tyto starověké mikroby představují, abychom se mohli připravit na případné nechtěné důsledky jejich uvolnění do moderního světa. Výsledky nám říkají, že toto riziko již není pouhou fantazií, proti které bychom se neměli připravovat.“

• Od spánku k dramatu: Po 800 letech vybuchuje sopka Litli-Hrútur
• Historie tetování, od mumií a ledového muže po současnost
• Jak toxický je alkohol? Nový výzkum odhaluje 60 nemocí souvisejících s alkoholem

Badatelé sestavili a otestovali simulované uvolnění digitálních patogenů do biologických společenstev pomocí softwarové platformy Avida, která je určena pro umělý život a kterou vytvořila Michiganská státní univerzita.