В течение десятилетий инуитская женщина, жертва испанского гриппа 1918 года, лежала похороненной в братской могиле под шестифутовой толщей вечной мерзлоты на Аляске. Но когда в 1990-х годах замерзшая земля начала оттаивать, инуитский город Бревиг Мишн дал ученым разрешение откопать ее. Благодаря большому количеству жира ее легкие были изолированы от более высоких температур, что помогло сохранить фрагменты вируса, которые находились внутри.
Благодаря этому открытию исследователи смогли расшифровать генетический план вируса, что недавно позволило им понять, почему грипп 1918 года оказался таким смертоносным. Они говорят, что их выводы помогут экспертам в области общественного здравоохранения лучше подготовиться к следующей пандемии.
Это потенциально один из небольших плюсов медленно развивающейся катастрофы в Арктике. Повышение температуры приводит к таянию вечной мерзлоты, высвобождая огромное количество метана - мощного теплоулавливающего газа. Но по мере оттаивания земли можно также выявить происхождение многих заболеваний, таких как скарлатина или коронавирус, что поможет ученым понять прошлые вспышки и справиться с новыми.
"Мы не можем предсказать будущее, но, понимая прошлое, мы получаем подсказки о том, что может произойти", - говорит Дэвид Моренс, старший советник директора Национального института аллергии и инфекционных заболеваний и соавтор статьи 2007 года об обнаружении частиц гриппа испанки на Аляске. На определение генетического состава гриппа ушло 10 лет, сказал он, сравнив свою работу со склеиванием тысяч осколков разбитой чайной чашки. (Сегодня, благодаря технологическому прогрессу, эта работа заняла бы считанные дни).
Наконец, в исследовании, опубликованном в прошлом году, команда Морена определила ген в штамме 1918 года, который привел к тому, что болезнь стала настолько смертоносной. Они также установили, что пандемии 1957, 1968 и 2009 годов были вызваны вирусами, произошедшими от штамма 1918 года.
"Теперь мы знаем, что вирус 1918 года был очень близок генетически к вирусу птиц, который существует сегодня", - говорит Моренс.
Солдаты лечатся от испанского гриппа в госпитале в лагере Фанстон, Канзас, 1918 год. Национальный архивВ другой работе, опубликованной в прошлом году, ученые подробно описали, как их исследования могут быть использованы для разработки универсальной вакцины против гриппа, которая обеспечит защиту от нескольких различных штаммов и избавит от необходимости ежегодной вакцинации. Эти открытия - одни из многих тайн, которые скрываются под замерзшей арктической землей.
"Это как капсула времени. Мы изучали их, двигаясь вперед, а теперь мы можем вернуться назад", - говорит Моренс. "Чем больше Земля будет нагреваться, тем больше источников вирусов будет обнаружено. Трудно сказать, что мы найдем, но мне кажется, что по мере того, как мы будем искать вирусы и другие организмы в новых местах, мы их найдем".
Безусловно, это молодая область исследований. Ученые только начали осознавать исследовательский потенциал оттаивающей вечной мерзлоты. В какой-то момент, говорят эксперты, они могут даже найти образцы древних коронавирусов. Если это произойдет, вирусологи смогут узнать кое-что, что поможет им в борьбе с нынешней эпидемией.
"Коронавирусы встречаются повсюду", - говорит Роберт Т. Шули, специалист по инфекционным заболеваниям из Калифорнийского университета в Сан-Диего. "Они встречаются у летучих мышей и других млекопитающих, и эти зараженные животные тоже умирают и оказываются погребенными в мерзлой земле".
Хотя существует крошечная опасность того, что ученые воскресят дремлющие болезни, погребенные под землей, многие исследователи считают, что стоит рискнуть, чтобы лучше понять происхождение смертельных болезней. И они говорят, что при соблюдении правильных мер предосторожности угроза отдаляется. Например, в случае с испанским гриппом фрагменты вируса были, по сути, мертвы. Их можно было вырастить только в лаборатории.
Среди многих чудес, появившихся на арктической земле, есть бактериофаги - вирусы, убивающие бактерии. Ученые изучают их на предмет возможности противостоять опасным для жизни бактериям, устойчивым к антибиотикам. Поскольку каждый бактериофаг нацелен на разные бактерии, каждый новый обнаруженный штамм пополняет растущий арсенал методов лечения. Давно захороненные бактериофаги также дают подсказки о природе древних бактерий, существовавших тысячи лет назад.
"Существуют тонны бактериофагов, и это будут те же самые, которые были захоронены, когда вечная мерзлота только закладывалась. Изучив их, мы узнаем, какие бактерии они могли убивать в те времена", - говорит Шули.
Ученые также обнаружили тип "гигантского вируса" в 30 000-летнем образце сибирской вечной мерзлоты. Хотя он и микроскопический, но по сравнению с обычными вирусами он просто огромен. Несмотря на вызывающее страх название, обнаруженный в Сибири штамм не представляет угрозы для человека.
Однако не все микробы, захороненные в вечной мерзлоте, так уж безвредны. И хотя ученые тщательно следят за тем, чтобы сдерживать смертельно опасные заболевания, некоторые из них могут ожить сами по себе. Например, оттаивание 75-летней туши мертвого оленя, зараженного сибирской язвой, считается причиной вспышки сибирской язвы в Сибири в 2016 году, в результате которой заболели десятки людей и погиб один ребенок.
Рабочие производят вакцину против оспы. Панамериканская организация здравоохраненияХотя тепло убивает почти все вирусы, некоторые редкие типы, такие как оспа, могут выжить при оттепели, считает Стивен Морс, эксперт по инфекционным заболеваниям и профессор эпидемиологии в Школе общественного здравоохранения Мейлмана при Колумбийском университете. В 1980 году Всемирная организация здравоохранения объявила, что эта болезнь была искоренена, но таяние вечной мерзлоты может привести к ее возвращению.
"Если будет достаточно сухо, она будет хорошо себя чувствовать в теплых условиях, поскольку это довольно выносливый вирус", - говорит Морс. Он добавляет, что раньше ученые не могли представить, что оспа вернется из могилы, но повышение температуры сделало это вполне возможным. "Эта идея была надуманной. Но теперь, с изменением климата, кажется, что это не такой уж невозможный сценарий", - говорит он.
Изменение климата вызывает таяние вечной мерзлоты с угрожающей скоростью. Если в настоящее время площадь вечной мерзлоты в Арктике превышает площадь России, то к концу века она может сократиться до площади, меньшей, чем Аляска, согласно одной из оценок.
Замерзшие пузырьки метана фиксируются в арктических льдах. Геологическая служба США/ Мириам Джонс"Это вызывает беспокойство, потому что здесь такое большое количество углерода", - говорит Джанет Янссон, главный научный сотрудник по биологии отдела биологических наук Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Она изучает, как практически спящие микробы, запертые в вечной мерзлоте, пробуждаются, когда земля тает. Эти микробы начинают пожирать разлагающиеся растения и извергать газы, согревающие планету.
Это стало бы серьезной проблемой, считает Роберт Макс Холмс, заместитель директора и старший научный сотрудник исследовательского центра Вудс Хоул в Массачусетсе. Арктическая вечная мерзлота содержит в два раза больше углерода, чем в настоящее время содержится в атмосфере. Даже небольшое потепление может высвободить огромные запасы захороненного углерода, говорит он.
"Она накапливалась в течение десятков тысяч лет, и это главное, о чем мы должны беспокоиться", - добавляет он. "Как только этот поезд отъедет от станции, его будет труднее затормозить. Как только он начнет движение, его будет трудно остановить".
Но есть и положительный момент - таяние вечной мерзлоты может привести к множеству новых открытий, спасающих жизнь. Изменение климата открывает хранилище биологических тайн, которые могут помочь ученым держать в узде некоторые из самых смертоносных заболеваний.
"Эта среда содержит множество секретов", - говорит Моренс. "По мере того как мы изменяем и выпускаем эти вещи, невозможно предсказать, какие сюрпризы мы можем обнаружить".