การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศยิ่งน่ากลัวมากขึ้นไปอีก
นักวิทยาศาสตร์ที่ตะลึงงันได้ค้นพบจุลินทรีย์กว่า 900 สายพันธุ์ที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อนที่อาศัยอยู่ในธารน้ำแข็งบนที่ราบสูงทิเบต การวิเคราะห์จีโนมของจุลินทรีย์เปิดเผยว่าบางชนิดมีศักยภาพที่จะทำให้เกิดการระบาดใหญ่ครั้งใหม่ หากการละลายอย่างรวดเร็วที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้พวกเขาออกจากเรือนจำที่เย็นยะเยือก
ในการศึกษาใหม่ นักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences ได้เก็บตัวอย่างน้ำแข็งจากธารน้ำแข็ง 21 แห่งบนที่ราบสูงทิเบต ซึ่งเป็นพื้นที่สูงในเอเชียที่เชื่อมระหว่างเทือกเขาหิมาลัยไปทางทิศใต้และทะเลทรายทาคลามากันทางทิศเหนือ จากนั้นทีมงานได้จัดลำดับDNAของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่ถูกขังอยู่ในน้ำแข็ง สร้างฐานข้อมูลขนาดใหญ่ของจีโนมของจุลชีพที่พวกเขาตั้งชื่อแคตตาล็อก Tibetan Glacier Genome and Gene (TG2G) นับเป็นครั้งแรกที่ชุมชนจุลินทรีย์ที่ซ่อนอยู่ภายในธารน้ำแข็งได้รับการจัดลำดับทางพันธุกรรม
ทีมวิจัยพบจุลินทรีย์ 968 ชนิดที่แช่แข็งในน้ำแข็ง ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียแต่ยังรวมถึงสาหร่าย อาร์เคีย และเชื้อราด้วย นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 27 มิถุนายนในวารสารNature Biotechnology(เปิดในแท็บใหม่). แต่ที่น่าประหลาดใจกว่านั้นคือ ประมาณ 98% ของสปีชีส์เหล่านั้นยังใหม่ต่อวิทยาศาสตร์โดยสิ้นเชิง นักวิจัยกล่าวว่าความหลากหลายของจุลินทรีย์ในระดับนี้เป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงเนื่องจากความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการใช้ชีวิตในธารน้ำแข็ง ผู้เขียนศึกษาเขียนว่า แม้สภาวะแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิต่ำ การแผ่รังสีดวงอาทิตย์ในระดับสูง วัฏจักรการละลายน้ำแข็งเป็นระยะๆ และการจำกัดสารอาหาร แต่พื้นผิวของธารน้ำแข็งก็สนับสนุนสิ่งมีชีวิตที่หลากหลาย
นักวิจัยไม่แน่ใจว่าจุลินทรีย์เหล่านี้มีอายุเท่าไร จากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่ามีความเป็นไปได้ที่จะฟื้นจุลินทรีย์ที่ติดอยู่ในน้ำแข็งได้นานถึง 10,000 ปีตามการศึกษา
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์ได้พบจุลินทรีย์จำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจที่อาศัยอยู่ในธารน้ำแข็งของทิเบต ในเดือนมกราคม 2020 ทีมงานที่วิเคราะห์แกนน้ำแข็งจากธารน้ำแข็งเพียงแห่งเดียวได้ค้นพบไวรัสต่างๆ 33 กลุ่มที่อาศัยอยู่ในน้ำแข็งโดย 28 ในจำนวนนั้นไม่เคยเห็นมาก่อน
ความหลากหลายของจุลินทรีย์ที่น่าประหลาดใจภายในธารน้ำแข็ง ประกอบกับการเพิ่มขึ้นของน้ำแข็งน้ำแข็งที่ละลายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ช่วยเพิ่มโอกาสที่จุลินทรีย์ที่อาจเป็นอันตราย ซึ่งน่าจะเป็นแบคทีเรียมากที่สุด จะหลบหนีและสร้างความหายนะ นักวิจัยกล่าว ผู้เขียนเขียนว่า “จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคที่กักขังในน้ำแข็งอาจนำไปสู่โรคระบาดในท้องถิ่นและแม้กระทั่งการระบาดใหญ่” หากถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม
หลักฐานแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่เพิ่งค้นพบบางชนิดอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อย่างมาก ทีมวิจัยระบุปัจจัยที่อาจก่อให้เกิดโรคได้ 27,000 ตัว ซึ่งเป็นโมเลกุลที่ช่วยให้แบคทีเรียบุกรุกและตั้งรกรากโฮสต์ที่มีศักยภาพ ภายในแค็ตตาล็อก TG2G นักวิจัยเตือนว่าประมาณ 47% ของปัจจัยความรุนแรงเหล่านี้ไม่เคยพบเห็นมาก่อน ดังนั้นจึงไม่มีทางรู้ได้เลยว่าแบคทีเรียอันตรายแค่ไหน
นักวิจัยกล่าวว่าแม้ว่าแบคทีเรียที่อาจก่อให้เกิดโรคเหล่านี้จะไม่สามารถอยู่รอดได้นานหลังจากหลบหนีจากธารน้ำแข็งของพวกมัน แต่พวกมันก็ยังสามารถทำให้เกิดปัญหาได้ แบคทีเรียมีความสามารถเฉพาะตัวในการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอส่วนใหญ่ของพวกมัน หรือที่เรียกว่าองค์ประกอบทางพันธุกรรมเคลื่อนที่ (MGEs) กับแบคทีเรียอื่นๆ ดังนั้นแม้ว่าแบคทีเรียในธารน้ำแข็งจะตายหลังจากละลายได้ไม่นาน พวกมันยังสามารถถ่ายทอดความเป็นพิษของพวกมันไปยังแบคทีเรียอื่นๆ ที่พวกมันพบได้ ปฏิสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างจุลินทรีย์ธารน้ำแข็งและจุลินทรีย์สมัยใหม่ “อาจเป็นอันตรายอย่างยิ่ง” นักวิทยาศาสตร์เขียน
ธารน้ำแข็งที่ราบสูงทิเบตอาจเป็นจุดร้อนสำหรับการระบาดใหญ่ในอนาคต เพราะพวกเขาป้อนน้ำจืดลงในทางน้ำหลายสาย รวมถึงแม่น้ำแยงซี แม่น้ำเหลือง และแม่น้ำคงคา ซึ่งเป็นแหล่งผลิตสองประเทศที่มีประชากรมากที่สุดในโลก: จีน และอินเดีย โรคระบาดแพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านพื้นที่ที่มีประชากรสูง ตามที่โลกได้เห็นในช่วงการระบาดใหญ่ของCOVID-19
แต่ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นนี้จะไม่เพียงส่งผลกระทบต่อเอเชียเท่านั้น มีธารน้ำแข็งมากกว่า 20,000 แห่งบนโลกซึ่งครอบคลุมประมาณ 10% ของมวลดินทั้งหมดของโลก และธารน้ำแข็งแต่ละแห่งมีแนวโน้มที่จะมีชุมชนจุลินทรีย์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2564 การศึกษาโดยใช้ภาพถ่ายดาวเทียมของธารน้ำแข็งพบว่าธารน้ำแข็งเกือบทุกแห่งบนโลกมีอัตราการสูญเสียน้ำแข็งอย่างรวดเร็วระหว่างปี 2543 ถึง พ.ศ. 2562 ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงที่จุลินทรีย์ที่วางไข่จากโรคระบาดใหญ่สามารถหลบหนีได้ทุกที่ในโลก นักวิจัยเตือนว่า “ความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น [ของจุลินทรีย์เหล่านี้] จำเป็นต้องได้รับการประเมิน” ก่อนที่พวกเขาจะถูกปล่อยออกจากเรือนจำที่เป็นน้ำแข็ง
อย่างไรก็ตาม มีซับในสีเงินสำหรับการศึกษาใหม่นี้ บันทึกทางพันธุกรรมของชุมชนจุลินทรีย์ เช่น แคตตาล็อก TG2G สามารถใช้เป็น “ชุดเครื่องมือ” สำหรับการตรวจหาทางชีวภาพ โดยการสำรวจระบบธรรมชาติเพื่อค้นหาสารประกอบใหม่ที่มีคุณค่าซึ่งสามารถนำมาใช้ในยา เครื่องสำอาง และเทคโนโลยีที่เป็นประโยชน์อื่นๆ นั่นทำให้ฐานข้อมูลอย่าง TG2G มีความสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสิ่งมีชีวิตที่ค้นพบใหม่กำลังจะสูญพันธุ์ในอนาคต ผลที่น่าจะเป็นไปได้มากเกินไปหากพวกเขาไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงในที่อยู่อาศัยที่แช่แข็งได้
เผยแพร่ครั้งแรกบน Live Science
