Mầm bệnh cổ đại đã thức tỉnh

Kết quả thật đáng báo động: khi khí hậu ấm lên, những cư dân cực nhỏ ở phương Bắc này sẽ ngày càng thức tỉnh, và điều này sẽ ảnh hưởng đến tất cả cư dân trên hành tinh.

Hãng RIA Novosti đưa tin về những mối đe dọa từ quá khứ sắp tái xuất hiện.

Có thể nhìn thấy bằng mắt thường

"Điều đầu tiên bạn nhận thấy khi bước vào khu vực này là mùi hôi thối kinh khủng. Giống như một tầng hầm ẩm mốc đã bị bỏ hoang quá lâu", nhà vi sinh vật học Tristan Caro, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Cùng với các đồng nghiệp từ Đại học Colorado tại Boulder (Mỹ), ông đã nghiên cứu một đường hầm dài 106 mét do Quân đoàn Công binh Lục quân đào xuyên qua lớp băng vĩnh cửu ở Alaska.

Các nhà khoa học đã thu thập các mẫu vi khuẩn có tuổi đời lên tới 40.000 năm từ các bức tường, thêm nước và ủ chúng ở nhiệt độ từ 4 đến 12 độ C.

Caro giải thích: "Chúng tôi muốn mô hình hóa những gì sẽ xảy ra vào mùa hè ở Alaska khi khí hậu thay đổi và nhiệt độ tăng lên đến mức sâu hơn trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu".

Kết quả thật đáng ngạc nhiên: trong vài tháng đầu, các quần thể vi khuẩn cổ đại phát triển rất chậm, trong một số trường hợp chỉ thay thế khoảng một trong 100.000 tế bào mỗi ngày.

Trong khi thông thường, trong điều kiện phòng thí nghiệm, hầu hết các quần thể vi khuẩn đều được tái tạo hoàn toàn chỉ trong vòng vài giờ. Nhưng sau sáu tháng, mọi thứ đã thay đổi: một số vi sinh vật thậm chí còn hình thành các cấu trúc dính - "màng sinh học" - có thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Mặc dù những vi khuẩn này không có khả năng lây nhiễm cho con người, nhóm nghiên cứu vẫn giữ chúng trong các buồng kín.

Theo Caro, những phát hiện của nghiên cứu này như một lời cảnh báo: khi khí hậu ấm lên, có thể mất vài tháng để các vi khuẩn cổ đại hoạt động đủ mạnh để bắt đầu thải ra một lượng lớn khí nhà kính vào không khí.

Nói cách khác, mùa hè ở Bắc Cực càng kéo dài, rủi ro đối với hành tinh càng lớn.

"Mùa hè đang kéo dài hơn và nhiệt độ ấm áp này sẽ tiếp tục kéo dài đến mùa thu và mùa xuân", tác giả bài viết được đăng trên tạp chí Advanced Earth and Space Science cho biết.

Vi khuẩn hoạt động

Các nhà khoa học Nga xác nhận rằng, theo các mô hình hiện có, yếu tố vi khuẩn có thể làm tăng thêm 0,2-0,3 độ C vào mức nhiệt độ dự kiến ​​vào năm 2100.

"Các vi sinh vật và virus cổ đại được bảo tồn trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu: vi khuẩn cổ sinh metan, vi khuẩn dị dưỡng và nấm phân hủy hữu cơ. Một số thí nghiệm trong phòng thí nghiệm xác nhận hoạt động của các vi sinh vật cổ đại ở nhiệt độ thấp tới 4°C.

Khi lớp đất đóng băng vĩnh cửu tan chảy, các vi khuẩn này hoạt động mạnh hơn và thúc đẩy quá trình phân hủy chất hữu cơ, dẫn đến tăng nồng độ khí nhà kính. Mùa tan băng kéo dài cũng sẽ ảnh hưởng đến lượng khí thải", Tatyana Ponomareva, Tiến sĩ Sinh học, Trưởng phòng thí nghiệm tại Viện Lâm nghiệp Sukachev, Trung tâm Khoa học Kola, Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga và là đơn vị được Quỹ Khoa học Nga tài trợ, giải thích.

Tuy nhiên, nhà khoa học này cho biết thêm, những dự báo như vậy phải được tiếp cận một cách thận trọng.

"Không phải tất cả chất hữu cơ đều dễ phân hủy. Một số mêtan bị oxy hóa trong đất thành CO2. Hơn nữa, có những quá trình chưa được tính đến xảy ra cùng với sự nóng lên, chẳng hạn như kích thích sự phát triển của thực vật (hấp thụ CO2) và hình thành các vùng đất ngập nước (cô lập carbon). Giả thuyết được đưa ra trong bài viết có cơ sở khoa học, nhưng cần làm rõ quy mô của tác động", Ponomareva kết luận.

Nhưng hiện tượng nóng lên toàn cầu không phải là vấn đề duy nhất mà vi sinh vật tan băng có thể gây ra.

Các mầm bệnh được hồi sinh

Về mặt lý thuyết, việc bị nhiễm vi khuẩn và virus "hồi sinh" là hoàn toàn có thể, theo Maria Korneikova, Tiến sĩ Sinh học, Phó Giám đốc Nghiên cứu tại Đại học Hữu nghị Nhân dân Patrice Lumumba của Nga, đồng thời là người nhận tài trợ của RSF. Tuy nhiên, khả năng này cực kỳ thấp.

"Hầu hết các vi sinh vật cổ đại đều thích nghi với môi trường lạnh, thiếu oxy, và sự cạnh tranh với các cộng đồng vi sinh vật hiện đại là bất lợi cho chúng.

Các vi sinh vật gây bệnh cho con người trước hết phải có khả năng phát triển ở nhiệt độ cơ thể người. Những chủng vi khuẩn như vậy chắc chắn có thể tồn tại trong các chủng vi khuẩn cổ đại, nhưng để làm được như vậy, chúng cần phải trải qua một hành trình phức tạp từ lớp đất đóng băng vĩnh cửu đến cơ thể người và thích nghi với điều kiện mới.

Do đó, cần phải hết sức thận trọng trong vấn đề này—các biện pháp kiểm soát vệ sinh và vệ sinh cá nhân cần được thực hiện nghiêm ngặt", chuyên gia này cho biết.

Theo nghĩa này, đất đóng băng vĩnh cửu không nguy hiểm hơn, nếu không muốn nói là ít nguy hiểm hơn môi trường sống của con người. Các loài có khả năng gây bệnh hiện diện khắp nơi xung quanh chúng ta, Korneikova lưu ý, nhưng chúng chỉ có thể gây ra mối đe dọa thực sự nếu hệ miễn dịch của chúng ta bị suy yếu.

Cần lưu ý rằng việc tan băng vĩnh cửu đôi khi dẫn đến bùng phát các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm—mặc dù chúng là do các mầm bệnh mới xuất hiện gần đây. Do đợt nắng nóng bất thường lên đến 35 độ C ở Bán đảo Yamal vào mùa hè năm 2016, một bãi chôn gia súc trong khu vực chăn thả tuần lộc đã tan băng.

Điều này dẫn đến một đợt bùng phát bệnh than: 20 người chăn tuần lộc phải nhập viện, và một bé trai 12 tuổi đã tử vong sau khi tiếp xúc với một con vật bị nhiễm bệnh. May mắn thay, tình hình đã nhanh chóng được kiểm soát.

Không chỉ gây hại

Các nhà khoa học Nga cũng đã thành công trong việc hồi sinh các sinh vật cổ đại được bảo quản trong lớp băng vĩnh cửu: họ đã hồi sinh luân trùng, giun, và thậm chí còn nảy mầm những hạt giống 32.000 năm tuổi.

Năm 1972, một sinh vật tương đối lớn - kỳ nhông Siberia (một loài kỳ nhông) - đã được đưa ra khỏi trạng thái ngủ đông sau gần một thế kỷ.

Nghiên cứu về lớp băng vĩnh cửu cũng hé lộ một thế giới virus trong quá khứ: năm 2021, những loại virus 15.000 năm tuổi, phần lớn chưa được khoa học biết đến, đã được phát hiện trong băng Tây Tạng. Và năm 2014, một loại virus 30.000 năm tuổi có khả năng lây nhiễm cho các loài amip hiện đại đã được phát hiện ở Siberia.

Sự thức tỉnh của các sinh vật cổ đại cũng có thể mang lại lợi ích - sự tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt đã mang lại cho chúng những đặc tính đặc biệt.

"Những sinh vật như vậy bao gồm các loài có tiềm năng công nghệ sinh học cao, thường vượt trội hơn khả năng của các sinh vật hiện đại. Nhiều nghiên cứu xác nhận rằng các vi sinh vật được tìm thấy trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu thể hiện khả năng đặc biệt trong việc phân hủy chất ô nhiễm hoặc sản xuất vitamin, kháng sinh và các hợp chất có giá trị khác", Korneikova nói.

Dù sao đi nữa, lớp băng vĩnh cửu vẫn có thể mang đến những điều bất ngờ - cả thú vị lẫn khó chịu. Tristan Caro, đồng tác giả của nghiên cứu mới, lưu ý rằng vẫn còn nhiều câu hỏi chưa có lời giải về những vi sinh vật này - ví dụ, liệu các sinh vật cổ đại có hành xử tương tự nhau ở các khu vực khác nhau trên hành tinh hay không.

"Có rất nhiều lớp băng vĩnh cửu trên thế giới - ở Alaska, Siberia và các vùng lạnh giá khác ở phía bắc", nhà khoa học nói. Cho đến nay, chỉ có một phần nhỏ được nghiên cứu.