Арктика — эта удаленная, почти нетронутая, 5,5 миллионов квадратных миль замерзшей местности — быстро нагревается. Фактически, он нагревается почти в четыре раза быстрее, чем остальной мир, что имеет катастрофические последствия для региона и его жителей. Многие из этих воздействий вы, вероятно, знаете из документальных фильмов о природе: таяние ледяных шапок, повышение уровня моря и потеря белых медведей своих домов. Но хорошие новости! Есть еще один побочный эффект, о котором следует беспокоиться: потепление перестраивает вирусную динамику, что может привести к появлению новых патогенов.
Одним из недооцененных последствий изменения климата является то, как оно усугубит распространение инфекционных заболеваний. Ожидается, что по мере того, как мир нагревается, многие виды будут подниматься на палки и блуждать за много миль от своей типичной среды обитания, принося с собой различные патогены. Это означает, что ранее незнакомые вирусы и носители встретятся впервые, что может привести к распространению вируса, когда вирус переходит от одного носителя-резервуара к новому, как наш старый друг SARS-CoV-2.
И часть мира, где это может произойти, — это Арктика. В новой статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B, группа исследователей из Оттавского университета попыталась количественно оценить риск распространения в регионе. Они отправились на озеро Хазен, пресноводное озеро в Канаде, расположенное за Полярным кругом, и взяли образцы почвы и озерных отложений, прежде чем секвенировать генетический материал в этих образцах, чтобы определить, какие вирусы присутствуют. Они также секвенировали геномы потенциальных хозяев в этом районе, включая животных и растения.
Затем они попытались оценить вероятность того, что вирус может перейти в новый вид. Для этого они изучили генетическую историю вируса и его типичного хозяина. Если хозяин и вирус демонстрируют схожие закономерности в своем развитии, это говорит о том, что они долгое время жили в тандеме и что вирус не склонен переходить к другим видам. Если их модели эволюции очень разные, это говорит о том, что вирус провел некоторое время, живя в других хозяевах, прыгал раньше и, скорее всего, сделает это снова.
Зная о склонности вирусов в регионе к перемещению видов, они затем использовали компьютерный алгоритм, чтобы оценить, как изменение климата изменит вероятность того, что они это сделают. Они использовали растущий поток талой воды с близлежащих ледников в качестве косвенного показателя повышения температуры и обнаружили, что по мере повышения температуры и увеличения стока с ледников риск заражения вирусами в районе, прыгающем с хозяев, увеличивается вместе с ним. Почему? По мере того как талая вода течет в озеро, она несет и откладывает осадок, который беспокоит население озера и, нарушая эту среду, ускоряет эволюцию патогенов против иммунной защиты их хозяев.
Одно важное предостережение заключается в том, что невозможно дать однозначный ответ о том, что на самом деле произойдет. «Мы не можем сказать: «У нас будут серьезные проблемы с пандемией в высоких широтах Арктики», — говорит Стефан Арис-Бросу, автор статьи и доцент биологии Оттавского университета. На самом деле работа заключается лишь в том, чтобы количественно оценить риск возникновения побочных эффектов. «Абсолютно невозможно предсказать такое событие».
