يمكن أن تؤدي الميكروبات التي لم يسبق لها مثيل المحبوسة في الجليد إلى موجة من الأوبئة الجديدة

 يمكن أن تؤدي الميكروبات التي لم يسبق لها مثيل المحبوسة في الجليد إلى موجة من الأوبئة الجديدة

وجدت دراسة جديدة المئات من الميكروبات المكتشفة حديثا في ذوبان الأنهار الجليدية ، والتي قد يكون بعضها ممرضا.

تغير المناخ أصبح أكثر رعبا. 

اكتشف العلماء المذهولون أكثر من 900 نوع لم يسبق له مثيل من الميكروبات تعيش داخل الأنهار الجليدية على هضبة التبت. كشف تحليل جينومات الميكروبات أن بعضها لديه القدرة على إنتاج أوبئة جديدة ، إذا أدى الذوبان السريع الناجم عن تغير المناخ إلى إطلاقها من سجونها الجليدية. 

في دراسة جديدة ، أخذ باحثون من الأكاديمية الصينية للعلوم عينات جليدية من 21 نهرا جليديا على هضبة التبت - وهي منطقة مرتفعة الارتفاع في آسيا تقع بين سلسلة جبال الهيمالايا في الجنوب وصحراء تاكلاماكان في الشمال. ثم قام الفريق بعد ذلك بتسلسل الحمض النووي للكائنات المجهرية المحبوسة داخل الجليد ، وإنشاء قاعدة بيانات ضخمة من جينومات الميكروبات التي أطلقوا عليها كتالوج جينوم وجين الأنهار الجليدية التبتية (TG2G). إنها المرة الأولى التي يتم فيها التسلسل الجيني لمجتمع ميكروبي مختبئ داخل نهر جليدي.   

وجد الفريق 968 نوعا من الميكروبات مجمدة داخل الجليد - معظمها من البكتيريا ولكن أيضا الطحالب والعتائق والفطريات ، حسبما أفاد الباحثون في 27 يونيو في مجلة Nature Biotechnology . ولكن ربما الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن حوالي 98٪ من هذه الأنواع كانت جديدة تمامًا على العلم. قال الباحثون إن هذا المستوى من التنوع الميكروبي كان غير متوقع بسبب التحديات المرتبطة بالعيش داخل الأنهار الجليدية. كتب مؤلفو الدراسة: "على الرغم من الظروف البيئية القاسية ، مثل درجات الحرارة المنخفضة ، والمستويات العالية من الإشعاع الشمسي ، ودورات التجميد والذوبان الدورية ، والحد من المغذيات ، فإن أسطح الأنهار الجليدية تدعم مجموعة متنوعة من الحياة".

الباحثون ليسوا متأكدين بالضبط من عمر بعض هذه الميكروبات. أظهرت دراسات سابقة أنه من الممكن إحياء الميكروبات التي حبست في الجليد لمدة تصل إلى 10000 عام ، وفقا للدراسة. 

ليست هذه هي المرة الأولى التي يجد فيها العلماء وفرة مفاجئة من الميكروبات التي تعيش في الأنهار الجليدية التبتية. في كانون الثاني (يناير) 2020 ، كشف فريق حلل لب الجليد من نهر جليدي واحد عن 33 مجموعة مختلفة من الفيروسات تعيش داخل الجليد ، 28 منها لم يسبق رؤيتها من قبل.

قال باحثون إن التنوع الميكروبي المدهش داخل الأنهار الجليدية ، إلى جانب زيادة ذوبان الجليد الجليدي بسبب تغير المناخ ، يعزز فرص هروب الميكروبات التي يحتمل أن تكون خطرة - البكتيريا على الأرجح - وتسبب الفوضى. كتب المؤلفون: "الميكروبات المسببة للأمراض المحبوسة في الجليد يمكن أن تؤدي إلى أوبئة محلية وحتى أوبئة" إذا تم إطلاقها في البيئة. 

تشير الدلائل إلى أن بعض البكتيريا المكتشفة حديثا يمكن أن تكون خطيرة جدًا على البشر والكائنات الحية الأخرى. حدد الفريق 27000 عامل ضراوة محتملة - جزيئات تساعد البكتيريا على غزو واستعمار مضيفين محتملين - ضمن كتالوج TG2G. وحذر الباحثون من أن حوالي 47٪ من عوامل الضراوة هذه لم يسبق رؤيتها من قبل ، وبالتالي لا توجد طريقة لمعرفة مدى ضرر البكتيريا.

صورة رائد فضاء لنهر رونغبوك الجليدي الشرقي على هضبة التبت.

وقال الباحثون إنه حتى لو لم تحيا هذه البكتيريا المسببة للأمراض لفترة طويلة بعد الهروب من أنهارها الجليدية ، فإنها لا تزال تسبب مشاكل. تتمتع البكتيريا بقدرة فريدة على تبادل أجزاء كبيرة من حمضها النووي ، والمعروفة باسم العناصر الجينية المتنقلة (MGEs) ، مع بكتيريا أخرى. لذلك حتى إذا ماتت البكتيريا الجليدية بعد وقت قصير من ذوبانها ، فلا يزال بإمكانها نقل بعض ضراوتها إلى البكتيريا الأخرى التي تواجهها. كتب العلماء أن هذا التفاعل الجيني بين ميكروبات الأنهار الجليدية والكائنات الدقيقة الحديثة "يمكن أن يكون خطيرًا بشكل خاص".

يمكن أن تكون الأنهار الجليدية في هضبة التبت نقطة ساخنة لإطلاق العنان للأوبئة في المستقبل لأنها تغذي المياه العذبة في عدد من الممرات المائية ، بما في ذلك نهر اليانغتسي والنهر الأصفر ونهر الغانج ، التي تزود بلدين من أكثر البلدان اكتظاظا بالسكان في العالم: الصين والهند. انتشرت الأوبئة بسرعة في المناطق المكتظة بالسكان ، كما شهد العالم خلال وباء COVID-19 .

لكن هذه المشكلة المحتملة لن تؤثر فقط على آسيا. يوجد أكثر من 20000 نهر جليدي على الأرض تغطي حوالي 10٪ من كتلة اليابسة ، ومن المرجح أن يكون لكل نهر جليدي مجتمعات ميكروبية فريدة خاصة به. في أبريل 2021 ، وجدت دراسة باستخدام صور الأقمار الصناعية للأنهار الجليدية أن كل نهر جليدي تقريبًا أظهر معدلا متسارعا لفقدان الجليد بين عامي 2000 و 2019 ، مما يزيد من خطر هروب الميكروبات التي تتسبب في انتشار الأوبئة في أي مكان على هذا الكوكب. وحذر الباحثون من أن "المخاطر الصحية المحتملة [لهذه الميكروبات] تحتاج إلى تقييم" قبل خروجها من سجونها الجليدية. 

ومع ذلك ، هناك جانب مضيء لهذه الدراسة الجديدة. يمكن استخدام السجلات الجينية للمجتمعات الميكروبية ، مثل كتالوج TG2G ، كـ "مجموعات أدوات" للتنقيب البيولوجي - استكشاف الأنظمة الطبيعية للعثور على مركبات جديدة قيمة يمكن استخدامها في الطب ومستحضرات التجميل والتقنيات المفيدة الأخرى. وهذا يجعل قواعد البيانات مثل TG2G مهمة للغاية ، خاصة إذا انقرضت الأنواع المكتشفة حديثًا في المستقبل ؛ وكتب الباحثون أن النتيجة تكون محتملة للغاية إذا لم يتمكنوا من التكيف مع التغيرات في بيئتهم المجمدة.