Razbijanje ili otapanje permafrosta, sloj zaleđenog tla ispod površine Zemlje, u kojem je temperatura stalno ispod ledišta tijekom duljega razdoblja (od nekoliko godina do nekoliko tisuća godina), periodično je medijska tema jer je od nje lako napraviti nešto rubno, pa i pomalo zastrašujuće. Procjenjuje se da se permafrost nalazi ispod jedne petine kopna. Enciklopedijska natuknica kaže da je različite debljine (u Sibiru i do 1500 m), a smatra se da postoji u predjelima u kojima je srednja godišnja temperatura zraka niža od -5 °C, dakle u prvom redu u polarnim predjelima, ali i na velikim visinama u nižim geografskim širinama. Ljeti se površinski sloj permafrosta otapa do dubine koja ovisi o prevladavajućim okolnostima u određenom prostoru. Obično se priče po medijima bave Sibirom koji je gotovo u cijelosti pod permafrostom, no takvih priča ima povezanih i s drugim dijelovima Zemlje. No priča je u principu ista – ima li ispod permafrosta ili u njemu nekih drevnih virusa koji bi mogli donijeti neku novu/staru pandemiju ili možda čak i nešto gore.
Iako se to čini poput priče iz nekog ambicioznijeg SF filma, znanstvenici uglavnom tvrde da opasnost postoji. Primjerice, otapanjem se mogu osloboditi i različiti toksini pohranjeni za nekih ranijih svjetskih kriza, što onda može izazvati negativan utjecaj na okoliš. Jedan od recentnih takvih tekstova koji je objavljen na CNN-u komentirao je za nas prof. dr. sc. Nenad Ban, molekularni biolog s ETH u Zürichu.
– Taj članak podsjetio me na izolaciju virusa influence 1997. iz grobova na Aljasci u kojima su pokopane žrtve španjolske gripe. U tim grobovima temperatura zemlje trajno je ispod nule, dakle riječ je o permafrostu. Taj virus bio je odgovoran za pandemiju 1918. godine. Znanstvenici su nekoliko godina nakon izolacije uzoraka tkiva inficiranog virusom influence 1999. godine uspjeli sekvencirati taj posebno opasni soj gripe – kaže prof. Ban.
Dakle, permafrost prekriva oko petine sjeverne hemisfere, nalazi se i ispod arktičke tundre i šume u Aljasci, Kanadi i Rusiji, i to već tisućljećima. Poprilično je točno da je permafrost poput neke vremenske kapsule, ne jednom pronađeni su iznimno očuvani ostaci izumrlih životinja poput dva mladunca lava stara 28.000 godina u sibirskom Arktiku i vunenog nosoroga starog 12.000 godina u sibirskoj Jakutiji. Tumačenje je da je permafrost dobro "skladište" ne samo zato što je hladan već i zato što nema kisika, a ne propušta ni svjetlost. Otapanje se događa jer se na Arktiku temperature dižu četiri puta brže od ostatka planeta, što oslabljuje gornje slojeve permafrosta. A znanstvenici doista jesu pronalazili viruse u permafrostu.
– U međuvremenu su se metode koje se koriste za uzgoj i proučavanje virusa toliko unaprijedile da je danas moguće izolirati i umnožiti viruse koji su bili smrznuti tisućama godina. U članku koji je nedavno objavljen znanstvenici sa sveučilišta u Marseilleu uspjeli su oživiti "izumrle" viruse koji su postojali prije 48.000 godina. Ti virusi ne predstavljaju zdravstveni rizik jer ne inficiraju ljude ili višestanične životinje, već male eukariotske organizme poput ameba koje imaju stanište u slatkim vodama. U evoluciji životinja i biljaka 48.000 godina nije tako veliki evolucijski raspon, međutim virusi imaju daleko manji genom i brzu akumulaciju genetskih promjena pa zbog toga ovi novoizolirani virusi koji su otkriveni smrznuti više ne postoje. Ova otkrića nam, međutim, pokazuju da će se s globalnim zatopljavanjem povećati rizik da određeni, potencijalno patogeni virusi ponovno krenu u cirkulaciju. Na primjer, ptice i životinje često služe kao rezervoari različitih virusa koji se onda mogu prenijeti na ljude.
Dakle, ako se na Arktiku počne topiti led, gdje su davno smrznute životinje ili ljudi bili inficirani virusima koji danas ne postoje, ti bi se virusi mogli putem životinjskih posrednika opet početi širiti – kaže hrvatski znanstvenik. Bilo je to doista pothvata kao iz filmova. Ruski znanstvenici 2012. godine oživili su divlji cvijet iz 30.000 starog sjemena pronađenog u skrovištu vjeverice. Naime, simpatične životinjice koje su tada živjele radile su isto ono što rade i danas, marljivo skupljale hranu koja je potom ostala zamrznuta u permafrostu. I bila je to najstarija biljka koju su znanstvenici uzgojili, prethodni je rekord bio "samo" 2000 godina, radilo se o palmi datulja. Otapanje permafrosta očito je nemoguće kontrolirati u širim okvirima, kao što je nemoguće znati što će se ispod njega naći. Često su to korisna otkrića, a hoće li se pojaviti i nešto opasnije, jako je teško reći.
– Teško je reći koliko je to realan i ozbiljan rizik. Teoretski svakako postoji. Mislim da je gotovo nemoguće kontrolirati to otapanje leda, stalno pronalazimo ostatke ljudi na ledenjacima na planinama, od Ötzija koji je živio prije 5000 godina do planinara otprije 100 godina. Teoretski rizik je, na primjer, i da neku 1000 godina zamrznutu pticu pojede neka druga ptica i dobije novi (stari) soj ptičje gripe koja se onda prenese na ljude – kaže prof. Ban.
Jedan je znanstvenik koji se u cijelosti posvetio traženju prastarih virusa Jean-Michel Claverie, profesor emeritus medicine na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Aix-Marseille u Marseilleu. On je i otkrio nekoliko takvih, kako ih naziva, zombi-virusa te je 2014. godine izolirao jedan 30.000 godina stari virus te ga ponovo učinio zaraznim nakon što ga je ubrizgao u stanice koje je uzgojio u laboratoriju. Ali, za svaku sigurnost, bio je to virus koji je mogao zaraziti jedino jednostanične organizme poput ameba, a ne životinje ili ljude. I to je s drugim virusom ponovio 2015. godine. Ove je pak godine u časopisu Viruses objavljen rad njega i njegovih suradnika u kojem se opisuje kako su izolirali nekoliko sojeva drevnih virusa iz nekoliko uzoraka permafrosta izuzetih sa sedam različitih lokacija po Sibiru te pokazali kako se svakim od tih sojeva može zaraziti uzgojene stanice ameba. Ti sojevi predstavljaju pet novih obitelji virusa uz dvije koje je Claverie ranije prepoznao. Najstariji je datirao gotovo 48.500 godina u povijest što je zaključeno datiranjem ugljikom tla u kojem je virus pronađen.
Photo: Carlos Osorio/REUTERS
Nalazio se u podzemnom jezeru 16 metara ispod površine. Najmlađi uzorci pronađeni su u sadržaju želuca i krznu vunenog mamuta čiji su ostaci bili stari oko 27.000 godina. To što su uzorci koje je Claverie pronašao zarazni i nakon toliko vremena upućuje na potencijalno veći problem jer on smatra da su ta istraživanja u okviru znanstvenog kurioziteta bez veće važnosti s obzirom na to da se smatra kako su male šanse da se ti virusi vrate kao ozbiljna prijetnja javnom zdravstvu. Jer, kaže on, pronađeni virusi koji mogu zaraziti amebe indikator su za mnoge druge za koje sada znamo da su vjerojatno ispod permafrosta, a ne znamo s punom sigurnošću jesu li živi ili ne. A nema nikakvog razloga da vjerujemo da sigurno nisu živi i ne mogu zaraziti druge organizme. Čini se da bi prof. Claverie mogao biti u pravu. Iz permafrosta kod sela Seward na Aljasci izvađeno je 1997. godine tijelo žene te je izuzet uzorak plućnog tkiva u kojem je potom pronađen genetski materijal influence, što nam je ispričao prof. Ban. Riječ je bila o Inuitkinji, pokopanoj dva metra ispod zemlje, koju su znanstvenici koji su radili na istraživanju nazvali Lucy. Ona je patila od pretilosti, a po svemu sudeći preminula je od komplikacija izazvanih španjolskom gripom. Njezina su pluća bila zamrznuta u praktički savršenom stanju u aljaškom permafrostu. Godine 2012. znanstvenici su pak potvrdili da su u 300 godina starim mumificiranim ostacima žene pokopane u Sibiru pronašli genetski potpis virusa koji uzrokuje velike boginje.
Francuski i ruski znanstvenici, naime, 2004. godine otkrili su nekoliko arheoloških nalazišta u Jakutiji u kojima se nalazilo nekoliko zamrznutih grobova u permafrostu koji su datirali iz 17. i 18. stoljeća. U jednom od tih grobova nalazilo se pet zamrznutih mumija, što je bilo neobično jer ondje su pokopi obično bili pojedinačni. Analiza je pokazala da su tijela pokapana vrlo brzo nakon smrti. Uzorak koji je dao opisano saznanje stigao je s mumije broj 2, kako je označena u radu objavljenom u The New England Journal of Medicine, nakon čega se zaključilo da je smrt nastupila nakon iznenadne i smrtonosne infekcije velikim boginjama ili i u nas poznatom Variolom verom. A ne tako davno dogodilo se nešto što je puno bliže stvarnoj zarazi virusima koji bi se oslobodili iz permafrosta. Naime, u srpnju i kolovozu 2016. godine u Sibiru se pojavila bedrenica koja je pogodila na desetke ljudi i oko 2000 sobova i koju se povezalo upravo s otapanjem permafrosta koje se za sve toplijih ljeta odvijalo sve dublje, što je oslobodilo stare spore Bacillusa anthracisa iz starih grobova ili životinjskih lešina. U ovom se slučaju moglo jasno obratiti i konkretnom problemu izlaženja starih virusa iz hibernacije, a to je imunitet. Jer, svoj imunitet naše tijelo stvara u kontaktu s okolinom, na mikrobiološkoj razini. Ako se u u toj okolini pojavi nešto s čime čovjek nije do tada bio u doticaju, naš imuni sustav možda neće moći odgovoriti.
– Situacija bi bila identična kao i kada se izložimo virusu s kojim prije nismo bili u kontaktu. Dakle, ne bismo imali imunitet, a simptomi bi ovisili o tome koliko je opasan i zarazan takav za današnje ljude "novi" virus – rekao je prof. Ban.
