Комп’ютерне моделювання показує, що вивільнення лише 1% пасивних патогенів може спричинити серйозну шкоду навколишньому середовищу та масову втрату організмів-господарів у всьому світі. Зміна клімату може прискорити звільнення патогенів, які «мандрують у часі», з танучої мерзлоти та льоду, де вони перебували в пастці протягом тисячоліть. Повторна поява цих патогенів створює все більшу загрозу як для глобального навколишнього середовища, так і для самого людства.
Танення льодовиків і вічної мерзлоти потенційно ризикує відродити багато типів сплячих патогенів. Однак потенційну шкоду, яку ці мікроби можуть завдати сучасним екосистемам, важко передбачити.
Нове дослідження оцінює екологічні ризики
Революційне глобальне дослідження, проведене доктором Джованні Строна з Об’єднаного дослідницького центру Європейської комісії та професором глобальної екології Метью Фліндерсом Корі Бредшоу з Університету Фліндерса в Австралії, оцінило екологічні ризики. Дослідження, опубліковане 27 липня у відкритому журналі PLOS Computational Biology, намагалося кількісно оцінити загрози, пов’язані з вивільненням цих стародавніх, непередбачуваних мікробів.
Дослідники розробили імітаційні експерименти, в яких цифрові патогени з минулого вторглися в спільноти бактеріоподібних господарів. Вони порівняли вплив цих вторгнень патогенів на різноманіття бактерій-господарів із спільнотами, де не відбулося вторгнення.
Результати: виживання та вплив патогенів
Примітно, що дослідники виявили, що в їх моделюваннях стародавні патогени-вторгнення часто виживали та еволюціонували в сучасному світі. Близько 3% цих збудників навіть стали домінуючими в новому середовищі.
Приблизно 1% цих загарбників продемонстрували непередбачувані результати. Деякі призвели до вимирання до однієї третини видів-господарів , тоді як інші збільшили різноманітність до 12% у порівнянні з симуляціями, коли втеча не була дозволена.
Хоча ризики, пов’язані з цим 1% вивільнених патогенів, можуть здаватися незначними, враховуючи величезну кількість стародавніх мікробів, які регулярно потрапляють у сучасне середовище, ці спалахи становлять значну небезпеку, на думку дослідників.
Експертні думки
Доктор Джованні Строна, провідний автор дослідження, сказав: «У наукових дебатах на цю тему домінували спекуляції через проблеми зі збором даних або плануванням експериментів для розробки та перевірки гіпотез. Вперше ми проводимо широкий аналіз ризику, який несуть для сучасних екологічних спільнот ці патогени, які «мандрують у часі», за допомогою вдосконаленого комп’ютерного моделювання».
«Ми виявили, що вторгнення патогенів часто може виживати, розвиватися і, в деяких випадках, ставати винятково стійкими та домінуючими в спільноті, спричиняючи або значні втрати, або зміни в кількості живих видів. Таким чином, наші висновки свідчать про те, що непередбачувані загрози, які досі обмежувалися науковою фантастикою, насправді могли становити серйозний ризик як потужні чинники екологічної шкоди».
Професор Університету Фліндерса Корі Бредшоу каже, що нові відкриття показують, що ризик вторгнення невідомих патогенів «чорного лебедя», які можуть завдати незворотної шкоди, не є незначним.
Необхідність готовності
«Як суспільство, ми повинні розуміти потенційний ризик, який становлять ці стародавні мікроби, щоб ми могли підготуватися до будь-яких непередбачених наслідків їхнього виходу в сучасний світ. Результати говорять нам, що ризик більше не є просто фантазією, від якої ми не повинні бути готові захищатися».
Дослідники використовували Avida, програмну платформу для створення штучного життя, розроблену Університетом штату Мічиган, щоб побудувати та перевірити імітацію випуску цифрових патогенів у біологічні спільноти. Джерело