هل يمكن أن تتسبب الفيروسات القديمة الناتجة عن ذوبان التربة الصقيعية في حدوث الجائحة التالية؟
يمكن للبكتيريا والفيروسات البقاء على قيد الحياة لملايين السنين متجمدة في
الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية والتربة الصقيعية ومع ازدياد الاحتباس
الحراري فإنها آخذة في الظهور. إليك ما نعرفه عن التهديد
في نوفمبر 2019 ، عقدت الأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والهندسة والطب
ورشة عمل لمناقشة تهديد المرض الناشئ . ليس كوفيد -19: لقد كانا شهرين مبكرين
على ذلك. بدلاً من ذلك ، كانوا يحاولون معرفة ما يجب فعله حيال الكائنات
الحية الدقيقة المحاصرة في الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية والتربة
الصقيعية ، والتي سيتم إطلاقها مع ارتفاع درجة حرارة العالم وذوبان
الجليد.
خلال الاجتماع ، سرد الكسندر فولكوفيتسكي من الأكاديمية الروسية للعلوم
حادثة مقلقة . حدث ذلك في عام 2016 في شبه جزيرة على الساحل الشمالي
لروسيا حيث يرعى السكان المحليون مئات الآلاف من حيوانات الرنة.
في ذلك الصيف ، كانت درجات الحرارة دافئة بشكل غير معتاد وذوبان بعض التربة
الصقيعية. ظهرت البكتيريا المسببة للجمرة الخبيثة - التي كانت موجودة في شبه
الجزيرة لأكثر من قرن - من التربة وانتشرت كالنار في الهشيم. قبل السيطرة على
تفشي المرض ، نفق أكثر من 2000 حيوان من الرنة . وأصيب بالمرض العشرات من
بينهم صبي لم يذكر اسمه وتوفي.
قد تكون هذه القصة نذير لما سيأتي. مع ذوبان الجليد في المناطق الجليدية على
الأرض ، ستظهر حتمًا الميكروبات الخاملة لفترة طويلة. تعج المواد العضوية في
التربة الصقيعية بها ، وحتى الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية لم تكن هي
البيئات الأصلية التي تخيلناها من قبل.
ما مدى احتمالية أن تتحلل هذه الميكروبات - التي حوصر بعضها لملايين
السنين - من الجليد وتعود إلى الحياة؟
إذا فعلوا ذلك ، فما الخطر الذي يمكن أن يشكلوه على البشر؟
هل يمكننا حتى أن نتعرض للأمراض القديمة التي أصابت إنسان القديم ذات
يوم؟
هذه هي الأسئلة التي نحتاج للإجابة عليها إذا أردنا مكافحة هذا
التهديد الكامن.
حوالي 10 في المائة من سطح الأرض مغطى بالجليد والثلج . تمتد الصفائح
الجليدية الكبيرة في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند على مساحة 15.7
مليون كيلومتر مربع بينهما .
وهناك مجموعات ضخمة من الجليد البحري العائم. تنزلق مئات الآلاف من
الأنهار الجليدية ببطء على سفوح الجبال والوديان . وفي الوقت نفسه ، يحتوي
نصف الكرة الشمالي وحده على 23 مليون كيلومتر مربع من التربة الصقيعية ،
وهي تربة تظل أقل من 0 درجة مئوية لمدة عامين متتاليين على الأقل ، معظمها
في سيبيريا وهضبة التبت والأراضي البعيدة لأمريكا الشمالية.
تغير المناخ يذوب كل شيء. أدت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بالفعل إلى
ارتفاع درجة حرارة كوكب الأرض بمقدار 1.1 درجة مئوية .
في القطب الشمالي ، يكون الاحترار مرتين على الأقل وربما ثلاثة أو أربعة
أضعاف ذلك . يتقلص الجليد البحري في القطب الشمالي ، ومن المحتمل أن ينخفض
إلى أقل من مليون كيلومتر مربع مرة واحدة على الأقل بحلول عام 2050.
تتراجع الأنهار الجليدية أكثر فأكثر في وديانها . والصفائح الجليدية في
القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند تتفكك ببطء عند الحواف . أي شيء مخزن في
ذوبان الجليد والثلج والتربة الصقيعية سوف يخرج. لذلك نحن بحاجة إلى معرفة
الميكروبات الموجودة هناك.
"قد نتعرض حتى للأمراض القديمة التي أصابت الإنسان القديم ذات يوم"
حدثت إحدى أولى محاولات اكتشاف ذلك منذ ما يزيد قليلاً عن قرن من
الزمان. كانت الرحلة الاستكشافية في القارة القطبية الجنوبية الأسترالية
من عام 1911 إلى عام 1914 أمرًا صعبًا حيث توفي اثنان من أعضاء الفريق
وأصيب ثالث بانهيار عقلي . لكن كبير أطباء البعثة ، أرشيبالد ماكلين ،
نجح في تنمية ثقافات البكتيريا والفطريات والأوليات من جليد القارة
القطبية الجنوبية.
حتى عندما حفر أكثر من مترين في الجليد ، وجد الحياة. وصف ماكلين
النتائج التي توصل إليها في مجلة Nature في عام 1918 . وبقدر كبير من
التبصر ، اقترح أن الميكروبات نُقلت إلى القارة القطبية الجنوبية بفعل
الرياح وسقطت على الأرض في شكل ندف ثلجية. عندما يصلون إلى السطح الجليدي
، كتب ، "الكائنات المتجمدة ... تبدأ تاريخ حياة جديد".
مسببات الأمراض على الجليد
منذ ذلك الحين ، أصبح من الواضح أن الثلج والجليد يمكن أن يحتوا على
مجتمعات مزدهرة من الحياة المجهرية . على سبيل المثال ، في عام 2013 ،
كان Trista Vick-Majors من جامعة ميتشيغان التكنولوجية جزءًا من فريق حفر
في بحيرة ويلانز ، التي تقع على عمق 800 متر تحت سطح الغطاء الجليدي في
غرب أنتاركتيكا. "اعتقدت أننا سنكون محظوظين لقياس أي شيء" ، كما تقول.
"كان هناك الكثير مما كنا نتوقعه." كشفت الدراسات اللاحقة عن أنظمة بيئية
كاملة للبكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى ذات أنماط الحياة
المتنوعة التي تعيش جميعها معًا ، على الرغم من البرد والظلام.
ربما لا ينبغي أن نتفاجأ: بحيرة ويلانز مصنوعة من الماء السائل ، حتى لو
كانت في موقع شديد التطرف. عندما تكون درجات الحرارة في حدود درجات قليلة
من 0 درجة مئوية ، يمكن للعديد من الميكروبات البقاء على قيد
الحياة.
على سبيل المثال ، على الأنهار الجليدية في جبال الأنديز في أمريكا
الجنوبية ، حيث توجد قطرات من الماء بين بلورات الجليد ، وجدت باميلا
سانتيبانيز من وزارة العلوم والتكنولوجيا والمعرفة والابتكار في تشيلي
أعدادًا كبيرة. "أستطيع أن أرى نشاطًا بكتيريًا بين الثلج والجليد" ، كما
تقول.
ومع ذلك ، عندما تحفر أعمق في الصفائح الجليدية - في طبقات عمرها آلاف
السنين وأبرد بكثير من 0 درجة مئوية - تصبح الحياة متناثرة. بحثت
سانتيبانيز وزملاؤها أيضًا عن ميكروبات في الجرف الجليدي في غرب
أنتاركتيكا ، والذي يحتوي على جليد تم وضعه على مدار 68000 عام . تباينت
تركيزات الميكروبات على مدى آلاف السنين ، مع التحولات بعد التغيرات في
المناخ. علاوة على ذلك ، تضررت الميكروبات في الطبقات القديمة بشدة. يقول
سانتيبانيز: "الخلايا التي كانت في الجليد منذ 25 ألف سنة أو 30 ألف سنة
، عند درجة حرارة -30 درجة مئوية ، في حالة سيئة حقًا".
يحمل هذا رسالة مطمئنة: على الرغم من أنه يمكننا اكتشاف الميكروبات في
الجليد التي يبلغ عمرها آلاف السنين ، إلا أن هناك القليل منها وهي
ليست مزدهرة تمامًا. لكن هذا لا يعني أن لا شيء ينجو. في دراسة أجريت
عام 2007 ، تمكن الباحثون من زراعة بكتيريا من جليد أنتاركتيكا يصل
عمرها إلى 8 ملايين سنة . لحسن الحظ ، هؤلاء الذين عانوا لم يكونوا من
يصيب الناس بالمرض. في الواقع ، تتكيف البكتيريا التي تصيب البشر لتعيش
في درجات حرارة أجسامنا ، لذلك فمن غير المرجح أن تعيش لفترات طويلة
تحت الصفر.
وينطبق الشيء نفسه على الفطريات. من المعروف أن حوالي 300 نوع من
الفطريات ممرضة للإنسان ، بما في ذلك Cryptococcus neoformans ، والتي
يمكن أن تسبب التهابات رئوية خطيرة. تم العثور على الفطريات في الجليد
، من جرينلاند وسفالبارد في الشمال إلى القارة القطبية الجنوبية في
الجنوب ، وفي الوحل الذي يترك وراءه عندما تتراجع الأنهار الجليدية .
علاوة على ذلك ، أنتج الجليد من القارة القطبية الجنوبية فطريات يمكن
زراعتها في المختبر . لكن مرة أخرى ، الكميات صغيرة ولم تكن من الأنواع
التي تشكل خطورة علينا.
ينطبق هذا النمط أيضًا على الجليد الجليدي ، على الرغم من أنه غالبًا
ما يكون أصغر سناً وأقل برودة من الصفائح الجليدية. يقول لوني طومسون
من جامعة ولاية أوهايو ، الذي أمضى عقودًا في استكشاف هذه الأنهار
الجليدية: "الأنهار الجليدية هي أنظف الأماكن على هذا الكوكب" . "عندما
نكون في الحقل ، نشرب المياه الذائبة من تلك الأنهار الجليدية. حتى
الآن ، لم يواجه أي من فريقنا الميداني أي مشاكل من شرب تلك المياه
".
الفيروسات في الفريزر
لذا يبدو الأمر كما لو أننا لسنا في حاجة إلى القلق بشأن الحياة
الميكروبية الناشئة من الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية. ولكن ماذا
عن الفيروسات ، تلك الهياكل الصغيرة التي لا تزال حية بشكل غامض؟
في عام 1999 ، حدد الباحثون فيروسًا يصيب الطماطم والنباتات الأخرى في
الجليد الجليدي الذي يبلغ عمره 140 ألف عام من جرينلاند . بعد خمس
سنوات ، اقترحت مجموعة ثانية أن الجليد قد يعمل كمستودع للفيروسات
المسببة للأمراض بما في ذلك الأنفلونزا أ ، وفيروسات الكاليس التي تسبب
التهاب المعدة والأمعاء ، وبعض الفيروسات المعوية (المجموعة التي تشمل
فيروس شلل الأطفال). كان هناك القليل من الأدلة لدعم هذه الفكرة
ودراسات أخرى أكثر طمأنة. وعلى الرغم من أن تحليل مياه القطب الشمالي
شديدة الملوحة وجد الكثير من الفيروسات ، إلا أن الغالبية تخصصت في
إصابة البكتيريا ولم تشكل أي خطر على الناس.
وبالمثل ، حددت مجموعة طومسون العام الماضي مجموعة من الفيروسات
في لب الجليد من التبت، حيث كان عمر الجليد يصل إلى 15000 سنة. كانت
الغالبية تصيب البكتيريا. يقول طومسون: "في الأنهار الجليدية الأكثر
دفئًا ، يمكن أن تنمو الميكروبات والفيروسات على السطح". البكتيريا هي
الأنواع التي يمكن أن تعيش في البرد ، والفيروسات تتطفل عليها. "إنه
نظام بيئي."
بالمقارنة مع البكتيريا ، كانت هناك دراسات أقل بكثير عن الفيروسات في
الجليد. لكننا نعلم أن الرياح تهب عليهم هناك ، وأيضًا أن الفيروسات
تكون معدية فقط عندما تكون موجودة بأعداد كبيرة. يرى Vick-Majors أن
هذه الحقائق مشجعة. "يمكن أن يكون هناك نوعان من مسببات الأمراض
البشرية في حزمة الهواء التي هبطت هناك ،" كما تقول. "أنا فقط لا أتوقع
أن يكون هناك ما يكفي منهم ليكونوا تهديدًا."
حتى لو كانت الكائنات الحية الدقيقة المنبعثة من الأنهار الجليدية والصفائح
الجليدية من غير المرجح أن تسبب لنا المرض ، فهي ليست غير ضارة تمامًا . تقول
كارين كاميرون من جامعة جلاسكو بالمملكة المتحدة : "سوف يذهبون إلى أنظمة
الأنهار" . "سيتم دفنها وسط تراكم الرواسب والمواد العضوية في البحيرات
وبيئات المضيق البحري والبيئات القريبة من الشاطئ." لقد أظهرت أن المياه
الذائبة من الغطاء الجليدي في جرينلاند تحمل الميكروبات في اتجاه مجرى النهر
، وأن هذه الميكروبات قد تظل نشطة في منازلها الجديدة . العديد من هذه
الكائنات نادرة ، لذلك لم تتم دراستها جيدًا ، ومن الصعب التنبؤ بما ستفعله.
يقول كاميرون: "ليس لدينا حقًا إحساس بالكيفية التي ستتغير بها البيئة وما هي
عواقب هذا التغيير البيئي".
ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، قد تتساءل عن سبب قلق الأكاديميات الوطنية
الأمريكية بشأن الأمراض الناشئة من المناطق المجمدة. الشيء هو أنه في حين أن
الجليد آمن جدًا ، فإن التربة الصقيعية ليست كذلك. المواد العضوية مثل التربة
هي بيئة أكثر ملاءمة للميكروبات المسببة للأمراض ، لذلك من المحتمل أن تحتوي
التربة الصقيعية على جميع أنواع الأشرار.
إن تفشي الجمرة الخبيثة عام 2016 في روسيا هو مجرد مثال واحد. أسفرت
البقايا البشرية المستخرجة من الأرض المتجمدة في ألاسكا عن الجينوم الكامل
لفيروس الإنفلونزا الإسبانية عام 1918 . تم العثور على فيروس الجدري ،
المرتبط بالفيروس الذي يسبب الجدري ، في مومياء سيبيريا عمرها 300 عام .
وتبين أن براز الوعل المجمد البالغ من العمر 700 عام يحتوي على آثار وراثية
لفيروسين ، وإن لم تكن تلك التي تصيبنا.
ظهرت أيضًا فئة من الميكروبات المعروفة باسم الفيروسات العملاقة . في عام
2014 ، وجدهم فريق بقيادة جان ميشيل كلافيري في جامعة إيكس مرسيليا في فرنسا
في التربة الصقيعية في سيبيريا . كانت فيروسات pithovirus هذه مختلفة عن معظم
الفيروسات المعروفة - أكبر بكثير وذات جينومات أكثر تفصيلاً - وظلت سليمة في
الجليد لمدة 34000 عام . إنها لا تشكل أي خطر علينا ، لأنها تصيب حيوانات
وحيدة الخلية تسمى البروتوزوا. لكن أصلهم في العصر الحجري يثير احتمالًا
مثيرًا للفضول بأن ذوبان التربة الصقيعية يمكن أن يعرض الناس لمسببات الأمراض
التي أصابت البشر المنقرضين الآن والذين عاشوا في المنطقة ذات يوم .
"زرع الباحثون بكتيريا من جليد أنتاركتيكا يبلغ عمره 8 ملايين سنة"
وجد فريق كلافيري فيروسات أخرى أيضًا - أو على الأقل جيناتها - في دراسات
تبحث في المادة الجينية لمجتمعات كاملة من الكائنات الحية. يقول: "عندما نقوم
بعلم الجينوميات ، فإننا نرى تسلسل الإشارات المقابلة للفيروسات العادية".
ومن الواضح أن بعضها غير مرحب به ، بما في ذلك فيروسات الجدري وفيروس حمى
الخنازير الأفريقية. يقول كلافيري: "نرى العديد من الفيروسات الكلاسيكية من
حيث التسلسل". "لكننا بالطبع لا نحاول إحياء هؤلاء ، لأن ذلك سيكون خطيرًا
وسخيفًا ، ولا نريد أن نكون جزءًا من الوباء القادم." ومع ذلك ، فإن الخطر
الحقيقي ، كما يجادل ، هو أن الفيروسات الخطيرة قد تفلت مصادفة من التربة
الصقيعية.
يقول كلافيري إنه يتم الآن فتح أجزاء من الشمال المتجمد. على سبيل المثال ،
في سيبيريا ، تُحفر أحيانًا مناجم الفحم المكشوفة بالقرب من منازل الناس .
يستلزم ذلك إزالة طبقات التربة الصقيعية التي يمكن أن تعود إلى مئات الآلاف
من السنين. يقول: "أنت لا تعرف ما هو موجود". يتم كل هذا في العراء ، وليس في
بعض مختبرات الأمن الحيوي. "هنا الخطر الحقيقي."
الأكاديميات الوطنية توافق. خلص المندوبون في اجتماع عام 2019 إلى أننا
بحاجة إلى زيادة مراقبة الأمراض في القطب الشمالي لاكتشاف أي فاشيات في
أسرع وقت ممكن ووقفها في مهدها. هذه ممارسة أساسية للصحة العامة ، لكن
التحدي سيكون في تشغيل الأنظمة في المناطق النائية ، حيث يشك السكان
الأصليون أحيانًا في الطب الغربي.
بالنسبة لمعظمنا ، ما يجب فعله هو إبقاء هذا في نصابه. الخطر حقيقي ويحتاج
إلى التعامل معه - لكن من غير المحتمل أن يبشر بنهاية العالم. يقول فيك
مايورز: "لا أعتقد أن التفكير الحالي هو أن بعض الأوبئة العالمية سوف تذوب
من القطب الشمالي وتنتشر في جميع أنحاء العالم". "لكنه بالتأكيد تهديد
للمجتمعات الشمالية." الناس الذين يعيشون في القطب الشمالي وفي أماكن مثل
سيبيريا يرون بالفعل بيئتهم تذوب من حولهم. الآن ، يواجهون خطرًا إضافيًا
يتمثل في العدوى المميتة. ما لم نتخذ إجراءً ، فقد يكون تفشي الجمرة
الخبيثة عام 2016 هو الأول من بين العديد.
لطفا..... شارك المقال مع أصدقائك على الفيسبوك و الواتساب