احتمال سرریز ویروس های زامبی! - وبلاگ حامد

به گزارش وبلاگ حامد، برای درک بهتر خطرات ناشی از ویروس های منجمد ژان میشل کلاوری استاد بازنشسته پزشکی و ژنومیک در دانشکده پزشکی دانشگاه اکس مارسی در فرانسه نمونه های 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 ویروس های زامبی یاد می نماید و بعضی از آن ویروس ها را یافته است.

به گزارش وبلاگ حامد به نقل از شبکه سی ان ان، دما های گرم تر در قطب شمال باعث آب شدن یخ های دائمی منطقه لایه ای از خاک یخ زده در زیر زمین شده و به طور بالقوه ویروس هایی را تحریک می نماید که پس از ده ها هزار سال به سر بردن در حالت خفتگی می توانند سلامت حیوانات و انسان ها را به خطر بیندازند.

علیرغم آن که ظهور پاندمی ای ناشی از یک بیماری از گذشته های دور شبیه داستان یک فیلم علمی - تخیلی به نظر می رسد دانشمندان هشدار می دهند که خطرات ناشی از آن اگرچه اندک است، اما به کلی نادیده گرفته شده است.

پسماند های شیمیایی و رادیواکتیوی که به دوران جنگ سرد باز می گردند و دارای ظرفیت بالقوه آسیب رسانی به حیات وحش و مختل کردن زیست بوم ها 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 می گوید: خیلی چیز ها در خصوص یخبندان دائمی وجود دارند که نگران نماینده هستند و این واقعا نشان می دهد که چرا بسیار مهم است که ما تا حد ممکن یخ زدگی دائمی را حفظ کنیم.

تجزیه و تحلیل هسته های زمین حفر شده یخبندان دائمی سیبری برای شناسایی ویروس های یخ زده

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

علت این که لایه منجمد دائمی اعماق زمین درمنطقه منجمده که از آن تحت عنوان یخبندان دائمی نیز یاد می گردد یک وسیله ذخیره سازی خوب است تنها سرد بودن آن نیست. یخبندان دائمی محیطی بدون اکسیژن است که نور به آن نفوذ نمی نماید. با این وجود، دمای روز قطب شمال تا چهار برابر سریع تر از سایر نقاط سیاره زمین گرم می گردد و لایه بالایی یخ های دائمی در این منطقه را تضعیف می نماید.

برای درک بهتر خطرات ناشی از ویروس های منجمد ژان میشل کلاوری استاد بازنشسته پزشکی و ژنومیک در دانشکده پزشکی دانشگاه اکس مارسی در فرانسه نمونه های 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 ویروس های زامبی یاد می نماید و بعضی از آن ویروس ها 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 هسته های یخبندان دائمی نگهداری می شدند

شکارچی ویروس

کلاوری نوع خاصی از ویروس را که برای اولین بار در سال 2003 کشف کرد مورد مطالعه قرار داده است. آن ویروس ها که به عنوان ویروس های غول پیکر شناخته می شوند بسیار بزرگتر از انواع معمولی ویروس ها هستند و در زیر میکروسکوپ نوری معمولی قابل مشاهده هستند.

کوشش های او برای شناسایی ویروس های منجمد شده در یخبندان دائمی تا حدودی الهام گرفته از کار تیمی از دانشمندان روس بود که در سال 2012 میلادی یک گل وحشی را از بافت دانه ای 30000 ساله یافت شده در لانه سنجاب احیا کردند (از آن موقع به این سو، دانشمندان با پیروزیت حیوانات میکروسکوپی باستانی را نیز به زندگی بازگرداندند).

او در سال 2014 میلادی پیروز شد ویروسی را که وی و تیم اش از یخبندان دائمی جدا نموده بودند احیا کند و با قرار دادن آن در سلول های کشت شده برای اولین بار در 30000 سال آن را عفونی ساخت. او برای رعایت ایمنی ویروسی را انتخاب کرد که تنها آمیب های تک سلولی را هدف قرار دهد نه حیوانات یا انسان ها.

او این شاهکار را در سال 2015 میلادی تکرار کرد و نوع دیگری از ویروس را که آمیب ها را نیز هدف قرار می داد جدا کرد. کلاوری و تیم اش در تازه ترین مقاله شان که در تاریخ 18 فوریه در ژورنال Viruses منتشر شد نشان دادند که چندین گونه از ویروس باستانی را از نمونه های متعدد یخبندان دائمی گرفته شده از هفت مکان مختلف در سراسر سیبری جدا نموده اند. آنان نشان دادند که هر یک از ویروس ها می توانند سلول های آمیب کشت شده را آلوده نمایند.

این یک میکروفوتو رایانه ای پیشرفته از Pithovirus sibericum است که از یک نمونه 30000 ساله یخبندان دائمی در سال 2014 میلادی جدا شده است

این تازهترین گونه ها نشان دهنده پنج خانواده تازه از ویروس ها علاوه بر دو خانواده پیش تر احیا شده هستند. قدیمی ترین آن گونه ها تقریبا 48500 سال قدمت داشت و براساس تاریخ گذاری رادیو کربن خاک از نمونه ای از زمین گرفته شده از دریاچه زیرزمینی 16 متری زیر سطح زمین به دست آمد. جوان ترین نمونه ها که در محتویات معده و پوشش بقایای یک ماموت پشمالو یافت شدند 27000 سال قدمت داشتند.

کلاوری می گوید که ویروس های آلوده نماینده آمیب پس از مدت ها هم چنان عفونی هستند نشان دهنده یک مشکل بالقوه بزرگتر است. او نگران است که سایرین به تحقیقات اش صرفا به عنوان یک عمل کنجکاوانه علمی نگاه نمایند و منظره بازگشت ویروس های باستانی را به عنوان یک تهدید جدی برای سلامت عمومی درک ننمایند.

کلاوری می گوید: ما این ویروس های آلوده نماینده آمیب را جانشینی برای تمام ویروس های احتمالی دیگری می بینیم که ممکن است در یخبندان دائمی باشند. ما ردپای بسیاری از ویروس های دیگر را می بینیم. بنابراین، ما می دانیم که آن ویروس ها آنجا هستند. ما مطمئن نیستیم که آن ویروس ها هنوز زنده باشند. با این وجود، استدلال ما این است که اگر ویروس های آمیب هنوز زنده باشند علتی وجود ندارد که سایر ویروس ها هنوز زنده نباشند و نتوانند میزبان خود را آلوده نمایند.

یک قایق به عنوان فضای ذخیره سازی برای تیمی آنالیز نماینده است

سابقه ای برای عفونت انسان

ردپایی از ویروس ها و باکتری هایی که می توانند انسان را آلوده نمایند در یخبندان دائمی حفظ شده اند. یک نمونه ریه از جسد زنی که در سال 1997 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 1918 میلادی بوده است. دانشمندان در سال 2021 میلادی تایید کردند که بقایای مومیایی شده 300 ساله زنی مدفون در سیبری حاوی علائم ژنتیکی ویروسی است که باعث آبله می گردد.

شیوع سیاه زخم در سیبری که ده ها انسان و بیش از 2000 گوزن شمالی را در فاصله ژوئیه و آگوست 2016 میلادی تحت تاثیر قرار داد نیز با ذوب شدن عمیق تر یخبندان دائمی در طول تابستان های فوق العاده گرم مرتبط است و به اسپور های قدیمی Bacillus anthracis اجازه می دهد دوباره از محل دفن قدیمی یا لاشه حیوانات احیا گردد.

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

او می افزاید: 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 نبوده ایم در یخبندان های دائمی پنهان شده باشد ممکن است دفاع ایمنی ما در برابر آن کافی نباشد.

احتمال سرریز ویروس

البته در دنیای واقعی دانشمندان نمی دانند که این ویروس ها پس از قرار گرفتن در شرایط امروزی چه مدت زمانی می توانند عفونی باقی بمانند یا این که چه اندازه محتمل است که ویروس با میزبان مناسب روبرو گردد. تمام ویروس ها پاتوژن های بیماری زا نیستند. بعضی از ویروس برای میزبان خود خوش خیم یا حتی مفید هستند. علیرغم آن که 3.6 میلیون نفر در قطب شمال زندگی می نمایند آن ناحیه هنوز مکانی کم جمعیت است و خطر قرار گرفتن انسان در معرض ویروس های باستانی را تا حد زیادی کاهش می دهد.

با این وجود، کلاوری می گوید این خطر در شرایط گرمایش جهانی افزایش می یابد، زیرا در آن شرایط ذوب شدن یخبندان دائمی سرعت پیدا می نماید و افراد بیش تری در پی سرمایه گذاری صنعتی به قطب شمال مهاجرت می نمایند.

او تنها فردی نیست که هشدار می دهد منطقه قطب شمال می تواند به ناحیه ای مساعد برای سرریز ویروس ها تبدیل گردد. هشداری درباره زمانی که یک ویروس وارد میزبان تازهی قرار می گیرد و آغاز به توسعه می نماید.

سال گذشته تیمی از دانشمندان نتیجه تحقیقی اجرا شده بر روی نمونه هایی از خاک و رسوب دریاچه ای 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 میزبان های بالقوه (گیاهان و حیوانات) در آن منطقه توالی یابی کردند.

آنان با استفاده از تجزیه و تحلیل مدل رایانه ای دریافتند که خطر سرایت ویروس ها به میزبان های تازه در مکان هایی نزدیک به جایی که مقادیر زیادی آب ناشی از ذوب یخبندان به دریاچه سرازیر می گردد بیش تر است سناریویی که با گرم شدن آب و هوا محتمل تر می گردد.

هسته های نمونه های یخبندان دائمی در یک ظرف به تصویر کشیده شده اند

پیامد های ناشناخته

ماینر از آزمایشگاه رانش جت ناسا می گوید شناسایی ویروس ها و سایر خطرات موجود در گرمایش دائمی یخبندان اولین گام برای درک خطراتی است که ویروس ها برای قطب شمال دارند. چالش های دیگر عبارتند از مشخص کمیت مکان، زمان، سرعت و عمق یخبندان دائمی.

ذوب شدن می تواند فرآیندی تدریجی در ابعادی سانتی متری در هر دهه باشد، اما می تواند با سرعت بیش تری نیز رخ دهد مانند ریزش های بزرگ زمین که می تواند به طور ناگهانی لایه های عمیق و باستانی یخبندان دائمی را آشکار سازد. این فرآیند هم چنین متان و دی اکسید کربن را در جو آزاد می نماید یک محرک نادیده و دست کم گرفته شده برای تغییرات آب و هوایی.

ماینر مجموعه ای از خطرات بالقوه را که در حال حاضر در یخبندان دائمی در قطب شمال وجود دارند را با انتشار مقاله ای در سال 2021 میلادی در نشریه علمی Nature Climate Change لیست بندی نموده بود.

این خطرات احتمالی زباله های دفن شده از معدن فلزات سنگین و مواد شیمیایی مانند آفت ش DDT را شامل می شوند که استفاده از آن در اوایل دهه 2000 میلادی ممنوع اعلام شد. از زمان ظهور آزمایش های هسته ای در دهه 1950 میلادی مواد رادیواکتیو نیز به وسیله روسیه و ایالات متحده در قطب شمال پخش شده است.

ماینر و سایر محققان در مقاله منتشر شده شان در سال 2021 میلادی خاطرنشان ساختند: ذوب ناگهانی به سرعت افق های لایه منجمد قدیمی را در معرض دید قرار می دهد و ترکیبات و میکروارگانیسم هایی را آزاد می سازد که در لایه های عمیق تر جدا شده اند. ماینر در مقاله تحقیقاتی خود عفونت مستقیم انسان با پاتوژن های باستانی آزاد شده از یخبندان دائمی را در حال حاضر غیر محتمل نامید.

با این وجود، ماینر نگران چیزی است که آن را میکروارگانیسم های متوشالح می نامد (کاهن بزرگ یهود که بنابر روایت کتاب مقدس 969 سال زندگی نموده بود) که ارگانیسم هایی هستند که می توانند پویایی زیست بوم های باستانی و منقرض شده را با پیامد های ناشناخته وارد قطب شمال نمایند.

ماینر می گوید ظهور مجدد میکروارگانیسم های باستانی از ظرفیت بالقوه ترکیب خاک و رشد رویشی برخوردار است که احتمالا اثرات تغییرات آب و هوایی را تسریع می نماید.

او می گوید: ما واقعا نمی دانیم که این میکروب ها چگونه تعاملی با محیط زیست مدرن خواهند داشت. واقعا فکر نمی کنم این آزمایشی باشد که هیچ یک از ما بخواهیم آن را اجرا کنیم.

به گفته ماینر، برترین اقدام این است که کوشش کنیم تا ذوب شدن آب و بحران آب و هوایی گسترده تر را متوقف سازیم و این خطرات را برای همواره در یخبندان دائمی پنهان نگه داریم.