میکروب‌هایی که از خواب زمستانی برمی‌خیزند
به گزارش خبرگزاری سیناپرس، تجزیه و تحلیل ژنوم میکروب ها نشان داد که اگر ذوب سریع این یخ ها ناشی از تغییرات آب و هوایی آنها را از زندان های یخی خود رها کند، برخی از این میکروب ها پتانسیل ایجاد بیماری های همه گیر جدید را دارند.
در یک مطالعه جدید، محققان آکادمی علوم چین از 21 یخچال طبیعی در فلات تبت، نمونه یخ گرفتند. این تیم سپس DNA موجودات میکروسکوپی را که در داخل یخ به دام افتاده بودند توالی یابی کردند و پایگاه داده عظیمی از ژنوم میکروب ها را ایجاد کردند که آنها آن را کاتالوگ ژنوم و ژن یخچال طبیعی تبتی (TG2G) نامیدند. این اولین بار است که یک جامعه میکروبی پنهان در یک یخچال طبیعی به صورت ژنتیکی توالی یابی می شود.
محققان در 27 ژوئن در مجله Nature Biotechnology گزارش دادند که این تیم 968 گونه میکروبی یخ زده در یخ، باکتری ها، جلبک ها، آرکی باکتری ها و قارچ ها را پیدا کردند. اما شاید تعجب آورتر این باشد که حدود 98 درصد از این گونه ها برای علم کاملاً جدید بودند.
به گفته محققان، این سطح از تنوع میکروبی به دلیل چالش‌های مرتبط با زندگی در داخل یخچال‌ها، غیرمنتظره بود. نویسندگان این مطالعه می‌نویسند: «برخلاف شرایط محیطی شدید، مانند دماهای پایین، سطوح بالای تابش خورشیدی، چرخه‌های دوره‌ای انجماد و ذوب و محدودیت مواد مغذی، سطوح یخچال‌ها از طیف متنوعی از زندگی پشتیبانی می‌کنند.»
محققان مطمئن نیستند که سن برخی از این میکروب ها دقیقا چقدر است. طبق این مطالعه، مطالعات قبلی نشان داده است که می توان میکروب هایی را که تا 10000 سال در یخ به دام افتاده اند، احیا کرد.
این اولین بار نیست که دانشمندان تعداد شگفت انگیزی از میکروب ها را در یخچال های طبیعی تبت پیدا می کنند. در ژانویه 2020، تیمی که هسته‌های یخی را از یک یخچال منفرد تجزیه و تحلیل کردند، 33 گروه مختلف از ویروس‌ها را کشف کردند که در داخل یخ زندگی می‌کردند که 28 مورد از آنها قبلاً دیده نشده بود.
به گفته محققان، تنوع میکروبی شگفت‌انگیز در یخچال‌ها، همراه با افزایش ذوب یخ‌های یخچالی به دلیل تغییرات آب و هوایی، احتمال فرار میکروب‌های بسیار خطرناک – بخصوص باکتری‌ها – را افزایش می‌دهد. نویسندگان می نویسند: « اگرمیکروب های بیماری زای به دام افتاده در یخ به محیط رها شوند می توانند منجر به اپیدمی های محلی و حتی بیماری های همه گیر شوند».
شواهد نشان می دهد که برخی از باکتری های تازه کشف شده می توانند برای انسان و سایر موجودات بسیار خطرناک باشند. این تیم27 هزار عامل بیماری زای بالقوه – مولکول‌هایی که به باکتری‌ها کمک می‌کنند تا به میزبان‌های بالقوه حمله کنند و آنها را آلوده کنند – در فهرست TG2G شناسایی کردند. محققان هشدار دادند که حدود 47 درصد از این فاکتورهای بیماری‌زا قبلاً دیده نشده‌اند، بنابراین هیچ راهی برای دانستن میزان مضر بودن این باکتری وجود ندارد.
به گفته محققان، حتی اگر این باکتری‌های بالقوه بیماری‌زا برای مدت طولانی پس از فرار از یخچال‌های طبیعی خود زنده نمانند، باز هم می‌توانند مشکلاتی ایجاد کنند. باکتری ها توانایی منحصر به فردی برای مبادله بخش های بزرگی از DNA خود که به عنوان عناصر ژنتیکی متحرک (MGEs) شناخته می شوند، با سایر باکتری ها دارند. بنابراین حتی اگر باکتری‌های به دام افتاده در یخ از زمان یخبندان، مدت کوتاهی پس از ذوب شدن بمیرند، باز هم می‌توانند برخی از ویژگی های بیماری زایی خود را به باکتری‌های دیگری که با آنها برخورد می‌کنند، منتقل کنند. دانشمندان نوشتند که این تعامل ژنتیکی بین میکروب‌های یخچال و میکروارگانیسم‌های مدرن می‌تواند بسیار خطرناک باشد.
یخچال های طبیعی فلات تبت می توانند نقطه جدیدی برای شیوع بیماری های همه گیر در آینده باشند، زیرا آب شیرین را به تعدادی از آبراه ها، از جمله رودخانه یانگ تسه، رودخانه زرد و رودخانه گنگ که دو کشور پرجمعیت جهان یعنی چین و هند را تامین می کنند، می رسانند پس در نتیجه همه گیری ها به سرعت در مناطق پرجمعیت گسترش می یابد، همانطور که جهان در طول همه گیری COVID-19 شاهد گسترش افسار گسیخته این بیماری بود.
اما این مشکل بالقوه فقط آسیا را تحت تاثیر قرار نخواهد داد. بیش از 20 هزار یخچال طبیعی روی زمین وجود دارد که حدود 10 درصد از جرم زمین را پوشش می دهد و هر یخچال احتمالاً جوامع میکروبی منحصر به فرد خود را دارد.
در آوریل 2021، مطالعه‌ای با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای یخچال‌های طبیعی نشان داد که تقریباً همه یخچال‌های روی زمین نرخی مشابه از تسریع ریزش یخ را بین سال‌های 2000 تا 2019 نشان می‌دهند، که خطر فرار میکروب‌های منتشر شونده و بیماری های همه‌گیر را در هر نقطه از سیاره افزایش می‌دهد. محققان هشدار دادند که: خطرات بالقوه [این میکروب‌ها] برای سلامتی باید قبل از رهایی از زندان‌های یخی خود ارزیابی شوند.
با این حال، یک دیدگاه امیدوار کننده برای این مطالعه جدید وجود دارد. سوابق ژنتیکی جوامع میکروبی، مانند کاتالوگ TG2G، می‌تواند به‌عنوان «ابزار» برای کاوش‌های زیستی مورد استفاده قرار گیرد – کاوش در سیستم‌های طبیعی برای یافتن ترکیبات جدید ارزشمندی که می‌توانند در پزشکی، صنایع آرایشی و بهداشتی و سایر فناوری‌های مفید استفاده شوند. این امر پایگاه داده هایی مانند TG2G را بسیار مهم می کند، به خصوص اگر گونه های تازه کشف شده در آینده منقرض شوند.
محققان نوشتند که نتیجه ی بسیار محتمل این است که آنها نتوانند با تغییرات زیستگاه یخ زده خود سازگار شوند و با محیط جدیدی که در آن قرار می گیرند تطابق ایجاد کنند.
منبع: سایت علمی www.livescience.com
مترجم: کیانوش کرمی
