დედამიწის სიღრმეში გაყინული არქტიკული მიკრობები იღვიძებენ — კვლევა
ყინულის დნობის შედეგად მიკრობები თავისუფლდებიან და იღვიძებენ. მეცნიერებმა ჯერ არ იციან, თუ რა შეიძლება მოიტანოს ამან.
2019 წლის აგვისტოში ისლანდია საბოლოოდ გამოემშვიდობა მყინვარ ოკიოკულის, რომელიც კლიმატის ცვლილების შედეგად ნელ-ნელა შემცირდა და სრულიად დადნა. ისლანდიელემა, ამ მყინვარის გამოსამშვიდობებელი ღონისძიებით, ცნეს ეს შეუქცევადი ცვლილებები და მისი გამანადგურებელი შედეგები.
გლობალურად, მყინვართა დნობის ტემპი, უკანასკნელი 5 წლის მანძილზე, თითქმის ორჯერ გაიზარდა, საშუალო დანაკარგი კი 832 მილიმეტრი წყლის ექვივალენტს (მწე) წარმოადგენდა 2015-ში, ახლა კი ეს მაჩვენებელი 1.243 მწე-ს უტოლდება. დანაკარგის მაღალი მაჩვენებელი ამცირებს მყინვარების ფართობს, დნობის შედეგად კი გარემოში გამოიყოფა დიდი რაოდენობით მტკნარი წყალი, რაც მის გარშემო არსებული ეკოსისტემების სტრუქტურაზე ახდენს გარკვეულ ზეგავლენას.
უკანაკსნელი 10 წლის მანძილზე, არქტიკის დათბობის ტემპმა ბევრად გადააჭარბა იმ მაჩვენებელს, რაც აქამდე მეცნიერების მიერ იყო ნავარაუდევი. ამ შედეგის გათვალისწინებით კი, მკვლევრები ფიქრობენ, რომ პოლუსებზე დათბობა იმაზე 4-ჯერ სწრაფი ტემპით მიმდინარეობს, ვიდრე დედამიწის დანარჩენ ნაწილში.
ამ პროცესებმა გამოიწვიეს მყინვარების სწრაფი დნობა და ყინულის იმ რაოდენობის გაქრობა, რაც მეცნიერების პროგნოზით 2050 წლამდე მაინც უნდა შენარჩუნებულიყო. ციმბირსა და ჩრდილო კანადაში ამ უეცარი დნობის შედეგად წარმოიქმნა ეგრედ წოდებული ჩაწოლილი ლანდშაფტები, რომელთაც თერმოკარსტები ეწოდება.
გლობალური დათბობის პირობებში პერიგლაციალურ გარემოზე მრავალი პასუხგაუცემელი კითხვა რჩება. მათ შორის: თხევადი წყლის რაოდენობის ზრდასთან ერთად მოიმატებს თუ არა მარადი ყინული? თუ ასეა, მაშინ შესაძლოა თუ არა, რომ ყინულიდან მოხდეს გარემოში ისეთი ორგანიზმების გამოყოფა და "გაღვიძება", რომლებიც დიდი ხნის მანძილზე იყვნენ გაყინულ მდგომარეობაში?
ამჟამინდელი მონაცემებით მარადი ყინული დედამიწის ხმელეთის 24%-ს ფარავს, ნიადაგში ნივთიერებათა შემცველობა კი ადგილის გეოლოგიის მიხედვით იცვლება. არქტიკულ ყინულებში კერ კიდევ შეუსწავლელ მიკრობთა მრავალფეროვანი სახეობები ინახება. მათი მოქმედება სავარაუდოდ გავლენას იქონიებს გარემოზე, ეს შეიძლება იყოს გარემოში ისეთი ნივთიერებების გამოყოფა, როგორიც ნახშირბადია. ცნობილია, რომ ზოგიერთ ადგილას ასობით მილიონი წლის ნახშირბადი ინახება.
ეს ფენები შეიძლება ისევ შეიცავდნენ უძველეს გაყინულ მიკრობებს, პლეისტოცენის მეგაფაუნასა და ჩუტყვავილას დამარხულ მსხვერპლებსაც კი. მარადი ყინულის დნობის ზრდის აჩქარებასთან ერთად, მეცნიერები ცდილობენ ისეთი მიკრობების, ბაქტერიებისა და ვირუსების აღმოჩენასა და იდენტიფიცირებას, რომელთა მოქმედება გარემოზე შეიძლება შემაშფოთებელი აღმოჩნდეს - ეს ახალი გამოწვევა იქნება მეცნიერებისთვის.
მკვლევრებისთვის ამ მიკრობთა ნაწილი უკვე ცნობილია. მაგალითად, მეთანოგენური არქეა ნიადაგში არსებულ ნახშირბადს მეთანად - პოტენციურ სათბურის აირად გარდამქნის. აქვე გვხვდება სხვა მიკრობები (მეთანოტროპები), რომლებიც სწორედ მეთანს მოიხმარენ. ამ მიკრობებს შორის ბალანსი ძალიან მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მომავალი კლიმატის ცვლილების პროგნოზირების საქმეში.
ასევე ცნობილია არქტიკულ ყინულებში მობინადრე სხვა სახეობის მიკრობებიც, თუმცა ჯერჯერობით უცნობია ის, თუ "გაღვიძების შემდეგ" რა გავლენა შეიძლება იქონიონ მათ გარემოზე. ახალი მტკიცებულება მდნობარე ეკოსისტემებში გენების გადატანის შესახებ მიუთითებს გარემოს მრავალდონიან რესქტურტირუზაციაზე. არქტიკულ ოკეანეში, პლანქტონური Chloroflexi ბაქტერიამ ახლახანს შეიძინა ისეთი გენები, რომლებიც აქტინობაქტერიების მიერ გამოყოფილ ნახშირბადს შლიან. დნობისგან ადიდებულ მყინვარულ მდინარეებს გადააქვთ არქტიკაზე დალექილი ნივთიერებები მდნობარე პერმაფროსტიდან ზღვამდე, რის შედეგადაც შესაძლოა ამ მიკრობებმა სრულიად ახალ გარემო პირობებში და ახალ ეკოსისტემაში ამოყონ თავი.
პერმაფროსტის დნობამ ციმბირში 2018 წელს გამოიწვია ციმბირული წყლულის აფეთქება, რასაც შედეგად მოჰყვა 200.000 ირმისა და ერთი ბავშვის სიკვდილი. როგორც ჩანს, Bacillus anthracis-ის (ციმბირის წყლულის გადამტანი ბაქტერია) მყარი სპორები გამონაკლისს წარმოადგენდეს, ვინაიდან გაყინვა-გადმობის ციკლი ხშირად უფრო სუსტი ბაქტერიებისა და ვირუსული პათოგენების დეგრადაციას იწვევს. ზემოთაღნიშნულ დაავადების გადამტან ბაქტერიებს კი შემგუებლური თვისებების საშუალებით შეუძლიათ გაყინულ მდგომარეობაში, საუკუნეების ძილის მანძილზეც შეინარჩუნონ სიცოცხლისუნარიანობა.
ის ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც ევოლუციას ახლა უკვე გადაშენებულ ეკოსისტემებში ცხოვრებისას გადიოდნენ (კაინოზოური ერიდან პლეისტოცენამდე არსებული ცოცხალი ორგანიზმები), შესაძლოა ჩვენს თანამედროვე გარემოშიც მოახერხონ გამართული ცხოველქმდება და სრულიად ახალი გზებით ურთიერთქმედება დღევანდელ ეკოსისტემებთან. ამის მაგალითი არის Orthopoxvirus-ის სახეობა Alaskapox, რომელიც კანის დაზიანებებს იწვევს. იგი უკანასკნელი 5 წლის მანძილზე ალასკაზე ორჯერ გამოჩნდა და გაქრა. შესაძლოა მისი გადაცემა ხდება ადამიანების ცხოველთან კონტაქტით ხდება, თუმცა ამ ახალი ვირუსის წარმომავლობა ჯერ უცნობია.
არქტიკის მიკრობიომები მრავალის ხვადასხვა სახეობის სიცოცხლისუნარიან მიკრობებს შეიცავს, რომლებიც კარგად ეგუებიან ყინვას. ზოგიერთ სახეობა ფსიქროფილების მსგავსად უმკლავდება მკაცრ გარემო პირობებს. ფსიქროფილები ბაქტერიის სახეობას წარმოადგენენ, რომლებიც ხანგრძლივი დროის მანძილზე ყინვის პირობებში ცხოვრებაზე არიან ადაპტირებულნი.
ეს სახეობები შესაძლოა დათბობის შედეგად გადაშენდნენ. სხვები კი, რომლებიც ადვილად ახერხებენ ნებისმიერ გარემო პირობებთან შეგუებას, გადარჩებიან და მრავალი ტიპის გარემოში შეძლებენ დასახლებას. კრიოსფეროს დაკარგვის შემდეგ კი ალბათ სწორედ ასეთი სახეობები გადარჩებიან.
და ბოლოს, აღსანიშნავია, რომ არქტიკულ ყინულებში ინახება მიკრობთა ისეთი ჯგუფები, რომლებიც მეცნიერებისთვის ჯერ სრულიად უცნობია და შესაბამისად, ისინი პოტენციურ საფრთხეს წარმოადგენენ.
ნათელია, რომ რაც უფრო მეტად თბება არქტიკაზე, მით უფრო უცნაური ხდება იგი, რადგან ზედაპირის ტემპერატურა იმატებს და იცვლება მთელი ეკოსისტემა. დედამიწაზე პირველად ყალიბდება ისეთი გარემო, რომლის მსგავსი ადამიანის ისტორიაში ჯერ არ ყოფილა. ამას ემატება ჩვენტვის სრულიად უცნობი მიკრობების "გამოღვიძებაც", ეს ყველაფერი კი დიდ გამოწვევას წარმოდგენს, ვინაიდან დღევანდელი მონაცემებით არსებული რისკების ზუსტად შეფასება საკმაოდ რთულია. ყურადღება უნდა მიექცეს როგორც ისეთ მიკრობებს, რომლებსაც ვიცნობთ, თუმცა ჯერ არაა შესაწავლილი (როგორიცაა ანტიბიოტიკ-რეზისტენტული ბაქტერია), ასევე ისეთ ორგანიზმებსაც, რომელთა შესახებ ჯერ არაფერი ვიცით. ამ შემთხვევაში ის იგულისხმება, არსებობს უძველესი ვირუსული გენომების აღდგენის პოტენციური რისკი არქტიკის ყინულოვანი მიდამოებიდან.
ყველა ზემოხსენებული მიზეზის გამო, საჭირო გახდება შეიქმნას სახელმმძღვანელოები მომავალი არქტიკული კვლევებისთვის. ამ ლოკაციებზე ადამიანთა მიმოსვლის გახშირებასთან ერთად, იზრდება კონტინენტებს შორის პათოგენების გადატანის რისკიც. სწორედ ამიტომ, პლანეტარული დაცვის სახელმძღვანელოები, რომელსაც კოსმოსური სააგენტოები იყენებენ, რათა თავიდან აირიდონ საპლანეტთაშორისო დაბძურება, შესაძლებელია გამოყენებული იქნას როგორც ჩარჩო.
არქტიკაზე კი საჭიროა მუდმივი ბიოთვალთვალის დაწესება, რათა მოხდეს ამ სახეობების რაც შეიძლება სწრაფად აღმოჩენა, შესწავლა და არსებული რისკების თავიდან აცილება. არქტიკის ტრანსფორმაციის პირობებში ერთი რამ ნათელია: XXI საუკუნეში კლიმატის დათბობის შედეგად, იკვეთებიან ახალი ორგანიზმები და ჯერ კიდევ უცნობია, თუ რა გველის წინ.
კომენტარები