Eski Patojenlerin Yeniden Uyanışı: Permafrost’taki Tehlikeler
Permafrost’tan (kalıcı buz) kaçan eski patojenler, modern mikrobiyal topluluklar içinde hayatta kalma yeteneğine sahip olmanın yanı sıra, bazen günümüz mikroplarını yok ederek baskın tür haline gelmeyi de başarıyor. Bu durumun gelecekteki etkileri son derece belirsiz ve bilim insanlarının en çok endişelendiği konulardan biri de bu belirsizlik.
Bu çarpıcı bulgulara ulaşmak amacıyla bilim insanları, geçmişten gelen dijital virüs benzeri patojenlerin diğer bakteri benzeri konaklarla birlikte dijital bir Petri kabına yerleştirildiği yoğun hesaplamalı simülasyonlar gerçekleştirdiler. Deneyin ardından sonuçları incelemek için simülasyonları kendi haline bıraktılar. Avrupa Komisyonu Ortak Araştırma Merkezi ve Helsinki Üniversitesi’nden çalışmanın baş yazarı Giovanni Strona, yaptığı açıklamada, “Yapay yaşam simülasyonları kullanıyoruz. Kaynaklar için rekabet eden bilgisayar programları gibi olan bu dijital organizmalara sahibiz. Oldukça soyut olmalarına rağmen bakteri gibi davranıyorlar. Büyümek için kaynakları kullanıyorlar, rekabet ediyorlar, çoğalıyorlar ve çevre ile benzer şekillerde etkileşimde bulunuyorlar.” dedi.
Bu simülasyonlar, gerçek mikropları içermemesi nedeniyle avantaj sağlarken, araştırmacıların birçok farklı değişkeni hassas bir şekilde ayarlayarak simülasyonları defalarca tekrarlamalarına olanak tanıyor. Simülasyonlar, eski istilacı patojenlerin modern mikrobiyal topluluklarda sıkça hayatta kalabileceğini ve evrimleşebileceğini ortaya koyuyor; bu durum bile oldukça dikkat çekici bir buluş olarak öne çıkıyor. Ayrıca, antik bakterilerin modern gruplar içinde son derece başarılı olabileceğini de gösteriyor. Çalışmada, vakaların yaklaşık %3’ünde, antik patojenler günümüzdeki bakterileri geride bırakarak baskın tür haline geldi. Diğer vakalarda ise mikrobiyal çeşitliliği artırarak olumlu bir etki sağladılar.
Ancak vakaların %1’inde, istilacıların sonuçları son derece öngörülemeyen bir biçimde ortaya çıktı. Strona, “Uygun özelliklere sahip bir istilacı başarısız olabilirken, başarılı olamayacak gibi görünen bazı istilacılar aslında çok başarılı olabilir ve topluluk için büyük bir tehdit oluşturabilir.” diye belirtiyor ve ekliyor: “Kötü haber, bu sürecin tamamen öngörülemez olması, bu durum da bize hazırlık yapmanın oldukça zor olduğunu gösteriyor.”
Buzulların Altından Çıkan Tehlikeler
Küresel sıcaklıkların sürekli artmasıyla birlikte, binlerce yıldır buzullarda ve donmuş toprakta saklanan mikropların yeniden uyanması ve çevreye salınması oldukça gerçek bir olasılık olarak karşımıza çıkıyor. En büyük endişe, bu antik patojenlerin insanlara bulaşarak yeni salgınlara yol açma ihtimali olsa da, yeni araştırma bu tehdidi daha karmaşık ama en az o kadar tehlikeli bir şekilde ortaya koyuyor. Uzun süreli stabil ortamlara bu eski mikropların yeniden dahil olması, belki de binlerce yıldır süregelen önemli bir dengeyi değiştirme potansiyeline sahip.
Kelebek etkisi benzeri bir durum, küçük bir mikroorganizmanın yeniden ortaya çıkışının daha geniş ekosistem üzerinde derin etkileri olabileceğini gösteriyor. Strona, “Net çeşitlilik aynı kalsa ya da artsa bile, ekosistemlerin yapısını bozan değişiklikler iyi bir şey değildir.” diyerek devam ediyor: “Tamamen öngörülemeyen ardışık etkilerle karşılaşabiliriz. Bu durum, ekosistemleri çökertme ya da daha fazla yok oluşa yol açma potansiyeline sahip kademeli etkileri tetikleyebilir.” Bu da insanları doğrudan etkileyebilir; zira tüm canlılar gibi bizler de içimizde ve çevremizde yaşayan trilyonlarca mikroorganizma ile iç içe geçmiş durumdayız. Bu dengeye yeni istenmeyen varlıkların eklenmesi, uzun süredir devam eden dengeleri bozarak hastalık ve felaket riskini artırabilir.
Bu çalışma, PLOS Computational Biology dergisinde yayımlandı.
