12-річний хлопчик у віддаленому регіоні Сибіру влітку помер від сибірської виразки. Принаймні ще 20 людям з Ямальського півострова діагностували цю потенційно смертельну інфекцію. Також від неї загинуло близько 2300 північних оленів. Що ж стало причиною великого спалаху сибірки, яких у цьому регіоні не було вже 75 років? Відповідь: танення вічної мерзлоти. Як повідомляють російські урядовці, танення постійно замерзлого верхнього шару ґрунту вивільнило спори збудника сибірки Bacillus anthracis у навколишні водойми, звідки вони потрапили у водогін та продукти харчування.
Ветеринари перевіряють оленів на Ямальському півострові після найбільшого за останні 75 років спалаху сибірської виразки.
Вчені віддавна прогнозують, що глобальне потепління може стати причиною активізації давніх мікроорганізмів, замерзлих у вічній мерзлоті. Серед них можуть бути і дуже небезпечні інфекції, до яких в людей немає імунітету. Тепер цей моторошний прогноз починає здійснюватися: інфекції «оживають» з підземних замерзлих порід.
Хоча збудники сибірки природно живуть в ґрунтах й інколи фіксують випадки захворювання на неї, ймовірність її епідемій значно зростає разом з таненням вічної мерзлоти. Як стверджують Боріс Ревіч та Маріна Подольная, автори статті, опублікованої у 2011 р. в журналі Global Health Action, «патогени з часів смертельних інфекцій XVIII та ХIХ ст. можуть повернутися в навколишнє середовища унаслідок танення вічної мерзлоти в районі цвинтарів та місць масового поховання їх жертв».
А вічна мерзлота і справді тане. Причому на вищих широтах та глибше, ніж будь-хто сподівався. В різних районах Сибіру активний шар ґрунту над вічною мерзлотою кожного літа може розтавати на глибину до 50 сантиметрів. Цього літа, однак, у цій частині Землі позначки термометрів досягали 35 градусів Цельсія, що подекуди на 25 градусів вище за норму. Ця різниця, можливо, поглибила товщину розталого ґрунту і мобілізувала мікроорганізми, які живуть у ньому. Хоча вченим ще потрібно підрахувати, на яку саме глибину розтанув ґрунт, за їх припущенням вона найбільша, як мінімум, за останніх 100 років. Згідно дослідження, опублікованого 2013 р. у Science, якщо глобальні температури підіймуться ще хоч трішки порівняно з теперішнім їх значенням, слід очікувати загального танення вічної мерзлоти на всій території земної кулі.
Що може «пробудутися» в результаті танення вічної мерзлоти, можна тільки догадуватися. Більшість мікроорганізмів не виживають в умовах екстремального холоду, але є такі, які можуть перебувати в таких умовах багато років. «В. anthracis особливі, оскільки вони спороносні бактерії. Спори дуже стійкі і, наче насінини, можуть жити понад століття», – каже голова Середземноморського інституту мікробіології Жан-Мішель Клав’є.
Віруси також можуть виживати протягом тривалого часу. У 2014 та 2015 рр. Клав’є опублікував дослідження вірусів з куска вічно мерзлого ґрунту віком 30,000 років, які і досі були заразні. І хоча ці віруси – Pithovirus sibericum та Mollivirus sibericum – заражають лише амеб, дослідження вказує на те, що у вічній мерзлоті потенційно можуть зберігатися такі смертельно небезпечні віруси, як іспанка чи віспа.
Теоретично у ній можуть жити навіть мікроорганізми з тих часів, коли ранні люди заселили Арктиту. «В Північному Сибірі жили неандертальці та денисівські люди. Є свідчення, що вони вмирали від якихось інфекційних хвороб, про які ми нічого не знаємо. Те, що мікроорганізми, які заражали древніх гомінід, можуть бути небезпечними для нас, дивує і лякає водночас», – каже Клав’є.
Дослідниця вічної мерзлоти з Північно-Західної тихоокеанської національної лабораторії у штаті Вашинґтон Джанет Дженсон, однак, налаштована оптимістичніше. За її словами, кілька спроб виявити такі віруси на тілах людей, померлих від стародавніх епідемій, не мали успіху. Утім вона виступає за розширення досліджень мікроорганізмів, що мешкають у вічній мерзлоті, адже серед них можуть бути і такі, які становлять загрозу для людей. З цією метою вона разом з іншими дослідниками використовує різні методи молекулярнох біології, зокрема секвенування ДНК та аналіз білків, щоб визначити та класифікувати властивості невідомих мікроорганізмів, які часто називають мікробною «темною матерією».
Ймовірність і частота спалахів інфекційних захворювань, таких як недавній спадах сибірки, залежатиме від швидкості та траекторії змін клімату. Можливо, що наступна теплова хвиля розкриє трупи тварин, заражених сибіркою, – каже Б. Ревіч. «Ситуація на Ямальському півострові наразі така, що ризик епідемії сибірської виразки справді високий», – додає він. Ситуацію ускладнює те, що нічого не відомо ні про контагінозність, ні кількість вірусних і бактеріальних агентів, що зберігаються у вічній мерзлоті. Тож і масштаби захворювань неможливо прогнозувати.
Потрібно наголосити, що активізація патогенів унаслідок танення вічної мерзлоти – це не найбільша проблема, яка турбує інфекціоністів у зв’язку з глобальним потеплінням. Найбільше занепокоєння викликає розширення географії сучасних інфекційних хвороб (та їхніх переносників, таких як москіти) унаслідок теплішання клімату. «Тропічна гарячка денге вже трапляється в південних районах Техасу. Малярія також зустрічається на дедалі вищих широтак. А холерний вібріон Vibrio cholerae реплікує за вищих температур», – каже мікробіолог з Університету Міссурі Джордж Стюарт.
На відміну від мікроб-зомбі, які затаїлися у вічній мерзлоті, поширення сучасних хвороб набагато легше спрогнозувати. Крім того, існують добре відомі засоби боротьби з ними. Утім зменшення викидів парникових газів дозволить вирішити обидві проблеми – і пробудження стародавніх патогенів, і поширення сучасних.
Sara Goudarzi
As Earth Warms, the Diseases That May Lie within Permafrost Become a Bigger Worry
Scientific America, 30/10/2016
Зреферував Євген Ланюк
01.11.2016