Nguy hiểm tiềm tàng khi giải phóng những vi sinh vật bị đóng băng hàng nghìn năm

Khi Trái đất nóng lên, những dải băng vĩnh cửu dần tan chảy, giải phóng những vi sinh vật bị đóng băng hàng nghìn năm.

Trong đó, phải kể đến nhiều loại virus nguy hiểm đã ngừng sinh sôi trong suốt thời gian qua và có nguy cơ “sống lại” khi băng tan.

Hồi sinh virus khổng lồ

Để nghiên cứu các loài vi khuẩn cổ xưa, các nhà khoa học mới đây hồi sinh virus Pandoravirus yedoma, đã đóng băng trong suốt 48.500 năm bên dưới lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở Siberia.

Loài virus này được cho là cổ nhất từng được hồi sinh. Đáng chú ý, sau gần 50 nghìn năm đóng băng, loài virus này vẫn có khả năng lây nhiễm cho các sinh vật sống khác sau khi được “rã đông”.

Pandoravirus thuộc chi virus khổng lồ được phát hiện lần đầu tiên năm 2013 và có kích thước lớn thứ hai trong số những chi virus đã biết sau Pithovirus. Virus mới nằm trong số 7 loại virus dưới đất đóng băng sống lại sau hàng nghìn năm, trong đó loài ít tuổi nhất đã đóng băng 27 nghìn năm.

Pandoravirus dài một micromet và rộng 0,5 micromet, có nghĩa loại virus này có thể quan sát được dưới kính hiển vi nhỏ. Mẫu vật 48.500 năm tuổi nằm trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở độ sâu 16m bên dưới đáy hồ nước ở Yukechi Alas, Yakutia, Nga. Pandoravirus chứa khoảng 2.500 gen, trái ngược với các virus hiện đại cực nhỏ chỉ chứa từ 10 – 20 gen.

Để xác định loài virus mới được phát hiện có khả năng hồi sinh hay không, nhóm nghiên cứu đã sử dụng trùng amip làm “mồi nhử”. Kết quả cho thấy, Pandoravirus vẫn có thể lây nhiễm cho trùng amip, nhưng không lây sang thực vật hoặc động vật. Tuy nhiên, nhiều virus đóng băng khác có thể rất nguy hiểm với con người, cây trồng và loài vật.

Nhóm nghiên cứu đứng đầu là nhà virus học Jean-Michel Claverie, Trung tâm Nghiên cứu Khoa học quốc gia, Trường Đại học Aix-Marseille, Pháp, cảnh báo khi những virus này hồi sinh, chúng có thể trở thành mối đe dọa đối với sức khỏe cộng đồng. Do đó, giới khoa học cần đào sâu nghiên cứu để đánh giá mức độ nguy hiểm của những tác nhân lây nhiễm này sau khi chúng “thức dậy”.

Báo cáo có đoạn: “Một phần tư diện tích Bắc bán cầu được bao phủ bởi lớp đất đóng băng vĩnh viễn, còn gọi là băng vĩnh cửu. Do khí hậu nóng lên, lớp băng vĩnh cửu tan chảy, giải phóng các chất hữu cơ bị đóng băng.

Hầu hết chúng phân hủy thành carbon dioxide và metan, làm tăng thêm hiệu ứng nhà kính. Một phần của chất hữu cơ này bao gồm các vi khuẩn tế bào cùng những virus đã tồn tại từ thời tiền sử”.

Hành động mạo hiểm

Sau đại dịch Covid-19, việc các nhà khoa học cố tình hồi sinh những loại virus đã đóng băng hàng nghìn năm ở Siberia được cho là hành động mạo hiểm. Tuy nhiên, giới khoa học khẳng định rằng, những nghiên cứu như vậy là cần thiết để đánh giá những mối nguy có liên quan đến biến đổi khí hậu.

Vì lớp băng vĩnh cửu bao phủ hơn 1/4 tổng diện tích đất ở Bắc bán cầu nên đây không phải mối quan tâm vu vơ. Tải lượng virus đang bị nhốt trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu chắc chắn là rất lớn.

Một nghiên cứu vào đầu tháng 11/2022 chỉ ra hàng trăm nghìn tấn vi khuẩn có thể được giải phóng nếu các sông băng tan chảy. Số virus này sẽ theo dòng nước tới với thế giới loài người, đưa Bắc Cực trở thành mảnh đất màu mỡ của dịch bệnh.

Chưa kể, hiện nay, ngày càng nhiều người đổ tới Bắc Cực để khai thác tài nguyên như dầu mỏ, vàng, kim cương. Con người có thể dễ tiếp xúc với virus trong quá trình đào lớp đất bề mặt để khai thác mỏ.

Thời điểm này, các nhà nghiên cứu chưa thể ước tính thời gian virus lây nhiễm ở điều kiện ngoài trời (tia cực tím, oxy, nhiệt) cũng như khả năng chúng bắt gặp và lây nhiễm sang vật chủ mới. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cảnh báo, trong bối cảnh Trái đất nóng lên, việc di chuyển đến Bắc Cực sinh sống sẽ càng trở nên mạo hiểm.

Còn tại Tây Tạng, năm 2021, nhóm nghiên cứu người Trung Quốc, do nhà virus học Zhi-Ping Zhong đứng đầu, đã phân tích lõi băng lấy từ sông băng Tây Tạng.

Nhờ các phương pháp phát hiện virus cải tiến và trích xuất vật liệu di truyền, nhóm xác định được 968 loài vi khuẩn cực độc trong 21 mẫu vật từ sông băng. Nhiều vi khuẩn lên tới 15 nghìn năm tuổi mà các sinh vật sống hiện đại không có đủ khả năng miễn dịch với chúng.

Những lo ngại trên không chỉ là lý thuyết. Lớp đất đóng băng vĩnh cửu đã từng tan chảy ở một số khu vực, cho phép các nhà khoa học khôi phục xác của những loài động vật được bảo quản tốt từ thời kỳ đồ đá cũ như tê giác lông xù, voi ma mút… Đáng chú ý, nhiều loài virus hàng chục nghìn năm tuổi đã được phát hiện không chỉ trong thi thể mà từ chiết xuất phân voi ma mút đông lạnh.

Năm 2016, một trẻ em tử vong và hàng chục người đã phải nhập viện sau đợt bùng phát bệnh than ở Siberia. Cơ quan y tế cho rằng, đợt bùng phát bắt nguồn từ một trận nắng nóng làm tan lớp băng vĩnh cửu và các nhà khoa học khai quật được xác tuần lộc mắc bệnh than từ nhiều thập kỷ trước. Khoảng 2.300 con tuần lộc đã chết trong đợt dịch. Virus bệnh than nằm trong xác con tuần lộc này có thể đã hồi sinh sau khi lớp băng tan.

Loại virus này có kích thước nhỏ hơn virus khổng lồ, dễ dàng nhìn thấy từ kính hiển vi như Pandoravirus, Pithovirus, Megavirus, Pacmanvirus, Cedratvirus… Vì lý do này, các nhà nghiên cứu tin rằng, nhiều loài virus nhỏ, nguy hiểm có thể đã thoát khỏi sự giám sát.

Dù chỉ một lượng nhỏ virus này “hồi sinh”, bất kể từ nguyên nhân nào, chúng có thể đe dọa Trái đất, nơi hàng tỷ người dễ bị tổn thương sinh sống.

Lifehub tổng hợp