Выход на лед опаснее коронавируса

За последние несколько столетий человечество сделало несколько огромных шагов вперед – люди изобрели Интернет, научились лечить болезни, которые ранее считались смертельными, создали искусственный интеллект и даже побывали в космосе. Тем не менее, огромное количество природных явлений все еще остается загадкой для человека.

Сегодня весь мир отчаянно борется с коронавирусом, который стремительно распространяется по нашей планете, и подобные эпидемии случаются регулярно – вирус Эбола и Марбурга, вспышки свиного и птичьего гриппа, атипичная пневмония, желтая лихорадка. И в этот список входят только те пандемии, которые случились на Земле за последние десять лет.

И все же, все вышеперечисленные вирусы уже были известны науке, поскольку являлись мутировавшими версиями существующих. Однако наша планета хранит куда более загадочные и пугающие находки, которые могут воскреснуть спустя тысячи и даже миллионы лет сна.

Жизнь в вечной мерзлоте

Еще в 1979 году советский доктор биологических наук Сабит Абызов изучал ледники в Антарктиде и сделал удивительное открытие. В замершем грунте он обнаружил живые микроорганизмы, которым было более 400 тысяч лет. Эта находка вдохновила ученых со всего мира продолжить поиски древних организмов в ледниках – и их исследования вскоре дали свои плоды.

Воскресшие гигантские вирусы

Уже в 2007 году исследователям из Копенгагенского университета удалось выделить ДНК из бактерий, чей возраст достигал примерно полумиллиона лет, а спустя несколько лет ученый из России обнаружил еще более древние микроорганизмы, возрастом около 3,5 миллионов лет. Самой древней находкой стали соляные кристаллы из США с живыми бактериями, которые застали зарождение динозавров на нашей планете.

Найденные микроорганизмы, мимивирусы, пандоравирусы, питовирусы и молливирусы, получили название гигантских вирусов, поскольку их размер составляет около одного микрометра и его даже можно увидеть в обычный оптический микроскоп.

Эти типы вирусов не несут прямой угрозы человечеству, поскольку имеют способность паразитировать лишь на амебах. Однако никто с точностью не может сказать, какие еще микроорганизмы сохранились во льдах вечной мерзлоты, и какое влияние они могут оказать на людей в случае активации, а тот факт, что жизнь в вечной мерзлоте существует, и существует уже на протяжении стольких лет, говорит о том, что наша планета действительно изучена не до конца и хранит массу загадок.

Напрасные опасения или реальная угроза?

В 2016 году группа исследователей обнаружила под землей пещер в Нью-Мексико особый вид бактерий Paenibacillus, которые жили еще четыре миллиона лет тому назад. Проведя ряд исследований, ученые выяснили, что найденные микроорганизмы устойчивы к 70% современных антибиотиков. Это исследование поразило биологов – бактерии, которые провели столько времени в ледяном заточении без возможности размножаться, адаптировались к условиям и смогли выжить, при этом выработав иммунитет к большинству современных лекарств.

А чуть позже, в том же 2016 году, мир столкнулся с реальной эпидемией, начавшейся после таяния льдов. Четыре года назад в Салехарде была зафиксирована вспышка сибирской язвы – это произошло впервые за последние 75 лет, а причиной эпидемии стали микроорганизмы, жившие в замерзших могильниках.

Дело в том, что в период с 1897 по 1925 года на территориях Ямала были захоронены сотни погибших от сибирской язвы оленей, после чего эти захоронения стали частью замерзших территорий. Однако летом 2016 года в Ямало-Ненецком округе были зафиксированы рекордно высокие температуры, и ледники начали таять, освобождая смертоносные бактерии.

В результате эпидемии погибло почти три тысячи оленей, девяносто человек попали в инфекционные больницы и один ребенок скончался.

Этот инцидент обеспокоил исследователей, поскольку во льдах вечной мерзлоты находится масса трупов животных, которые погибали от давно забытых вирусных инфекций, а также старые кладбища и тела тех людей, которые умерли в результате чумы, оспы, холеры и других опаснейших заболеваний прошлого.

Кроме того, все новые и новые открытия исследователей говорят о том, что в толще льда могут находиться и более опасные и разнообразные вирусы, которые способны вызывать целые эпидемии. Открыватель одного из гигантских вирусов Жан-Мишель Клаверье считает, что эти опасения не напрасны – таяние льдов началось еще в 1970 году, и нет оснований полагать, что этот процесс завершится. Одновременно с этим ученым на сегодняшний день удалось исследовать лишь верхние слои вечной мерзлоты, а потому крайне сложно судить о том, какие открытия ожидают человечество в будущем.

Также Клаверье считает, что опасность спящих вирусов заключается именно в том, что современный человек никогда не контактировал с ними.

Но не только неизвестные вирусы, которые могут вновь появиться в современном мире, пугают исследователей. Клаверье упоминает вирус черной оспы, который терроризировал весь мир в прошлом, и который на сегодняшний день считается полностью истребленной болезнью. Вполне вероятно, что эта смертоносная инфекция все еще жива и хранится в недрах ледников, которые в скором времени выпустят ее снова, как это случилось в 2016 году на Ямале с вирусом сибирской язвы.

Экономическое освоение вечной мерзлоты

Современные ученые опасаются не только последствий глобального потепления, но и растущего интереса к освоению нетронутых территорий. Дело в том, что по мере изменений, происходящих под влиянием климатических катаклизмов, добыча минеральных ископаемых в зонах вечной мерзлоты становится возможной. Подобное вмешательство также грозит тем, что спящие вирусы вырвутся на свободу гораздо раньше, чем это произошло бы в естественных условиях, и никто не может предсказать последствия этих действий.

Заведующая лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Елизавета Ривкина считает, что эти территории представляют реальную угрозу для человечества, а потому к вопросу их освоения стоит подходить очень ответственно.

На данный момент вопрос с живущими во льдах вечной мерзлоты вирусами изучен не полностью, однако опасность определенно есть, и многие ученые выдвигают свои теории относительно того, что ожидает человечество в будущем и какие неприятные находки могут обнаружиться в этих зонах.

Некоторые из исследователей, отмечая возраст обнаруженных микроорганизмов, считают возможным сохранения в ледниках древних вирусов, которые стали причиной эпидемий и смертей древних людей – неандертальцев и денисовцев. Например, Саймон Андердаун из университета Брукс в Оксфорде считает, что возможная причина вымирания неандертальцев – губчатая энцефалопатия или коровье бешенство, которое поражало мозг заболевших. Археологи находили останки древних людей по всему миру, и нельзя исключать того факта, что и во льдах вечной мерзлоты заключены тела наших предков. А потому Андердаун считает вполне вероятным обнаружение древних вирусов на замерзших территориях.

Другие теории также связаны с доказанными случаями каннибализма у неандертальцев и денисовцев – древние люди совершали ритуальные убийства и часто употребляли в пищу мясо своих сородичей, что могло повлечь за собой массовые эпидемии и смерти.

Кроме того, исследователи однозначно уверены в существовании опасных вирусов прошлого в зонах вечной мерзлоты. Оспа, сибирская язва, чума – эти инфекционные заболевания унесли миллионы жизней как людей, так и животных, и их останки сегодня находятся в тающих льдах. Правда, относительно дальнейшего развития событий мнения ученых расходятся – одни исследователи считают, что предыдущий опыт поможет человечеству избежать массовых эпидемий после высвобождения вирусов, а другие склоняются к более пессимистичным прогнозам и допускают повторение пугающих событий прошлого.

Все это – лишь теории, которые пока не получили подтверждений. Однако уже существующие находки и реальные случаи воскрешения вируса изо льда заставляют поверить в то, что пугающие догадки ученых могут оказаться правдой, и вместе с таянием вечной мерзлоты в современном мире возродятся опаснейшие микроорганизмы, жившие во времена динозавров и мамонтов.

Вопреки распространенному заблуждению коронавирус не появился из ниоткуда, как черт из табакерки. Сьюзен Вайс, профессор кафедры микробиологии из Пенсильванского университета, изучает коронавирусы уже около 40 лет.

- Когда я начинала ими заниматься на меня смотрели с сожалением, как смотрят на чудаков, которые делают ставку на заведомого аутсайдера, - рассказала Сьюзен Вайс изданию The Atlantic. - Считалось, что коронавирусы не оказывают заметного влияния на здоровье людей. Семейство коронавирусов, которые передаются человеку, состояло из 6 штаммов. Четыре из них— OC43, HKU1, NL63 и 229E открыты достаточно давно и вызывают треть общих простудных заболеваний (среди них банальный насморк), они переносятся достаточно легко. Два других члена семейства MERS-CoV (коронавирус, вызывающий ближневосточный респираторный синдром) и SARS-CoV (стал причиной вспышки атипичной пневмонии в Китае в 2002 году) вызывают гораздо более тяжелые заболевания. Но когда появился SARS-CoV-2 (так называется сам вирус), спровоцировавший пандемию Covid-19 (название болезни, которую вирус вызывает), уже никто не будет относиться к коронавирусам свысока.

Какая мутация сделала вирус убийцей

Однако почему именно седьмой коронавирус оказался таким опасным и агрессивным?

Ключ к ответу таится в структуре вируса. По форме он представляет колючий шар. Его шипы цепляются к белку под названием ACE2, который находится на поверхности наших клеток, выстилающих оболочку органов дыхания. В отличие от своего предшественника SARS-classic, (он причина вспышки атипичной пневмонии 2002 года), SARS-CoV-2 образно говоря обзавелся шипами новой конструкции. Их можно грубо сравнить с раздвоенным наконечником стрелы. Такие стрелы в старину делали, чтобы нанести максимальный урон противнику: тормозя на огромной скорости в теле жертвы, лепестки наконечника стрелы раскрывались, разрывая плоть и застревая в теле жертвы. В SARS-classic эти шипы раскрывались плохо (а только так вирус мог проникнуть в клетку жертвы) поэтому число заболевших было невелико - 8096 случаев заболевания в 29 странах, умерли 774 человека.

Однако в SARS-CoV-2 скрепляющее соединение, которое держало раздвоенные наконечники шипа вместе, легко растворялось ферментом под названием фурин, он вырабатывается в организме человека. “Колючки” вируса, как репей, впивались в свою мишень - белок ACE2, и проникали в клетку.

Модель вируса SARS-CoV-2. Фото: ru.wikipedia.org

- Такая конструкция имеет решающее значение для передачи от человека к человеку, - считает Ангела Расмуссен из Колумбийского университета. - Она позволяет SARS-CoV-2 сильнее прилипать к клеткам, которые он атакует. В общих чертах это означает, что ему необходима значительно меньшая концентрация вирусов, чтобы инфицировать организм.

Почему 80 процентов людей болеют бессимптомно, а в группе риска высокая смертность

Другая особенность седьмого коронавируса заключается в его “всеядности”. Большинство респираторных вирусов имеют специализацию: они атакуют либо верхние, либо нижние дыхательные пути. Заболеваниями верхних дыхательных путей люди страдают чаще, но переносят легче. В то же время инфекции нижних дыхательных путей (бронхи, трахея и легкие) труднее передается, но приводят к более тяжелым последствиям. Новый коронавирус вероятнее всего не так избирателен: он поражает и верхние и нижние дыхательные пути. Эта особенность объясняет, почему 80 процентов людей переносят коронавирус бессимптомно и сами того не подозревая являются “тайными агентами” по его распространению. А в случаях, когда вирус сумел пустить корни глубоко, течение болезни очень тяжелое и нередко приводит к воспалению легких.

Как COVID-19 убивает организм

Попав в организм коронавирус атакует клетки обладающие белком АСЕ2, которые выстилают наши дыхательные пути. По мере развития инфекции отмирающие клетки опускаются все ниже и попадают в легкие, перенося туда и вирус.

Когда легкие наполняются мертвыми клетками и жидкостью, затрудняется дыхание и начинается одышка - человек пытается частотой дыхания компенсировать недостаток кислорода.

Иммунная система в свою очередь предпринимает атаку на вирус, используя традиционные испытанные средства: чтобы доставить иммунные клетки к очагу заражения кровеносные сосуды расширяются, а проницаемость сосудов увеличивается. Эта борьба организма с инфекцией внешне проявляется в виде повышения температуры, воспаления, покраснения и отека тканей. Но проницаемость сосудов и приток крови приводят к тому, что легкие еще больше заполняются жидкостью. Защитная реакция иммунной системы переходит в неконтролируемую форму и несет угрозу самому организму.

Финальным аккордом саморазрушения организма является так называемый “ цитокинов ый шторм”. Цитокины - это молекулы, которые обеспечивают мобилизацию воспалительного ответа и активируют иммунные клетки. Но когда уровень цитокинов в крови становится запредельным, иммунная система идет вразнос принося организму больше вреда, чем сам вирус. Иммунные клетки уничтожают очаг воспаления вместе с тканями, но процесс воспаления распространяется на соседние участки. Постепенно этот иммунный шторм охватывает весь организм и может убить своего хозяина.

Такие самоубийственные неконтролируемые реакции иммунной системы провоцировала “испанка” - вирус гриппа, который в 1918 году унес жизни более 50 миллионов человек в мире. Этим же инструментом пользуются вирус Эболы, птичий грипп H5N1 и тяжелый острый респираторный синдром, который вызывал предшественник Covid-19. Но чем больше ученые узнают о SARS-CoV-2, тем больше шансов, что его удастся остановить.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Распространение коронавируса в мире: Хроника.

Крути педали, пока коронавирусы не догнали

Езда на велосипеде и другие физические упражнения помогут защититься от инфекции, а то и пережить её в случае чего (подробности)

— Несмотря на многочисленные опровержения учёных и представителей властей, в сети бытует мнение, что новый коронавирус мог быть создан искусственно.

— Эта распространенная гипотеза появилась ещё после возникновения предыдущих коронавирусов SARS-CoV и MERS-CoV. Уже тогда целый ряд исследователей начали поиск и оценку всевозможных коронавирусов в природе. Однако и тогда, и сейчас версии искусственного создания коронавирусов учёные признали маловероятными.

— Как вирусы преодолевают межвидовой барьер? Ещё вчера они поражали определённые виды животных, а сегодня способны инфицировать человека.

— Обычно вирус оказывается способным поражать нового хозяина только после определённых изменений в генах. Далее он должен размножаться внутри клетки, а это не всегда возможно. Для этого тоже нужны определённые условия. Например, если вирус поражает птиц, у которых температура тела выше, чем у человека, то, чтобы адаптироваться к температуре нового носителя, человека, ему нужна соответствующая мутация. Так, некоторые вирусы гриппа птиц выбрали подобный способ и смогли инфицировать человека.

— А что заставляет вирус изменяться? Почему он вдруг решает сменить один вид носителя на другой? Какие факторы на это влияют? И как часто вообще это происходит в природе?

— Любой вирус имеет геном. Он изменяется постоянно. Даже без влияния внешних факторов мутации происходят редко, но с постоянной скоростью. Внешние факторы могут повлиять на скорость и характер мутаций.

Вирусы не принимают решения о смене носителя. Просто их так много, и они так быстро размножаются и изменяются, что появляется много разных версий одного вируса. И какая-то из них в результате случайной мутации может преодолеть межвидовой барьер и поразить другого хозяина. Дальше вирус очень быстро размножается и уже эволюционирует в другом хозяине. Такой процесс постоянно происходит в природе.

Человек сталкивается с громадным числом вирусов животных, растений, грибов, бактерий. Обычно после такой встречи ничего не происходит, поскольку для преодоления вирусами межвидового барьера требуется сочетание множества факторов. На эволюцию вирусов, их мутации и преодоление барьера между видами влияют температура, влажность, иммунитет животного.

— Изменение климата тоже влияет на мутации вирусов?

— Сам климат как таковой на вирус никак не влияет, а вот на его хозяев, на миграции, образ жизни и питание может повлиять существенно. Есть интересная гипотеза, что с оттаиванием льдов и вечной мерзлоты оттаивают и древние вирусы.

— Можно ли повлиять на все эти факторы, чтобы предотвратить появление опасных возбудителей заболеваний или это человеку не подвластно?

— Не думаю, что можно как-то повлиять на эти факторы. Но можно снизить риски. К примеру, правильно применять препараты и проходить вакцинацию, чтобы избежать распространения устойчивых штаммов вирусов и бактерий.

— Способен ли коронавирус переходить от одних животных к другим?

— Теоретически способен. Такие механизмы сейчас изучаются, однако вряд ли это как-то значимо повлияет на эпидемиологию среди людей.

— В начале XXI века уже три коронавируса вызывали вспышки тяжёлых заболеваний у людей: SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2. А в прошлом веке сообщалось только про один такой вирус.

— Я предполагаю, их было много. В XX веке был хорошо изучен один известный постоянный коронавирус — респираторный человеческий вирус HCoV, Human Coronavirus. Это обычный вирус в структуре сезонного ОРВИ. Например, наши десятилетние исследования сезонных респираторных эпидемий выявили его в среднем у 2% пациентов с ОРВИ.

Могу предположить, что небольшие вспышки различных коронавирусов от животных могли происходить и ранее, но диагностика и методы исследований были не на таком уровне, как сегодня.

Не надо забывать, что коронавирусы окружают нас постоянно, они часто поражают домашних животных. Например, коронавирус кур, вызывающий у них инфекционный бронхит, приводит к большим потерям в сельском хозяйстве, но, к счастью, неопасен для людей.

— Какие вирусы, переходящие от животных к людям, могут представлять для человечества опасность в будущем?

— Наибольшую опасность представляют респираторные вирусы животных, которые вызывают острые воспалительные заболевания органов дыхания. Меньшую опасность представляют такие угрозы, как бешенство и клещевой энцефалит. Для заражения ими необходим укус животного или насекомого-переносчика, к тому же от подобных заболеваний разработаны вакцины.

Сейчас более актуальными становятся инфекции, переносимые насекомыми, которые вслед за изменением климата и потеплением проникают всё севернее и могут вызывать бактериальные и вирусные инфекции у человека. Например, вирус лихорадки Западного Нила, различные виды малярии, которые проникают в наши широты с распространением комаров.

— Может ли новый коронавирус мутировать и стать ещё опаснее для человека?

— Это маловероятно. Стратегия вируса заставляет его снижать вирулентность со временем, это показано для большинства актуальных вирусов. В целом высокая летальность — это эволюционный тупик для вируса.

— И он станет сезонным относительно безвредным явлением?

— Уже можно сказать, как этот SARS-CoV-2 поведёт себя в ближайшее время?

— Рискну предположить, что в начале лета распространение утихнет. Но в умеренной форме повторится в октябре — ноябре.

Все новости

Спасатели просят быть благоразумными

Перед выходом на лед убедитесь, что это безопасно

Поздняя осень — время очень коварное, на прудах и озерах начинает появляться первый лед. Он может казаться на первый взгляд крепким и прочным. Однако это впечатление обманчивое. Выходя на такой лед, вы подвергаете свою жизнь смертельной опасности!

Главное управление МЧС России по Нижегородской области обращается к нижегородцам: не выходите на первый лед!

Уважаемые нижегородцы, не подвергайте свою жизнь опасности! Льда на многих водоемах области ещё нет. Даже на озерах, где лед начинает образовываться, он еще не достиг необходимой прочности, при которой он может выдержать вес человека. Безопасным можно считать лед толщиной 15 см при условии, что морозная погода будет сохраняться как минимум в течение недели.

Если среди ваших родственников и знакомых есть такие отчаянные рыбаки, убедите их в том, что их жизнь гораздо важнее улова и подобного опасного времяпрепровождения!

Особое внимание уделите детям, расскажите им об опасности выхода на непрочный лёд. Интересуйтесь, где ваш ребёнок проводит свободное время, не разрешайте гулять вблизи водоемов. Не будьте равнодушными, пресекайте попытки выхода детей на лёд и сами воздержитесь от таких прогулок. Беспечность может стоить жизни!

Правила безопасного поведения на льду:

— помните, что прочным считается лед с синеватым или зеленым оттенком;

— избегайте выхода на лед в темное время суток и при плохой видимости;

— особенно осторожным нужно быть в местах, покрытых толстым слоем снега, в местах быстрого течения и выхода родников, вблизи выступающих над поверхностью кустов, травы, в местах впадения в водоемы ручьев, сброса вод промышленных предприятий;

— если есть рюкзак, следует повесить его на одно плечо, что позволит легко освободиться от груза в случае, если лед провалится;

— при движении по льду группой нужно соблюдать дистанцию между идущими 5–6 метров, не спешить и не скапливаться большими группами в одном месте;

— проверяйте прочность льда подручными средствами (шестом или палкой), категорически запрещается пробовать прочность льда сильным ударом ноги;

— в случае потрескивания льда следует вернуться назад тем же путем, делая скользящие движения ногами, не отрывая их от поверхности льда;

— при рыбной ловле на льду не рекомендуется делать лунки на расстоянии менее 5–6 метров одна от другой.

— чтобы избежать беды, у рыбака должен быть спасательный жилет, а также веревка длиной 15–20 м с петлей на одном конце и грузом 400–500 г на другом;

— запрещается выходить на лед в состоянии алкогольного опьянения, прыгать и бегать по замерзшей поверхности водоема.

Что делать, если вы провалились под лед:

— не поддавайтесь панике;

— выбирайтесь с той стороны, где лед наиболее крепок. Наползайте на лед грудью, широко раскинув руки, чтобы увеличить площадь опоры и уменьшить давление на кромку льда. Ногами упирайтесь в противоположный край полыньи, если это возможно;

— не прекращайте попытки выбраться, даже если лед проламывается;

— выбравшись из воды на лед, не спешите вставать на ноги, чтобы не провалиться снова. Осторожно отползите, широко раскинув руки и ноги, или откатитесь как можно дальше от полыньи. Убедившись, что лед прочный, вставайте на ноги.

Если вы увидели провалившегося в полынью человека:

— крикните, что идете на помощь;

— в качестве подручных спасательных средств используйте: лыжи, доски, палки, веревки, связанные брючные ремни;

— двигаться к полынье следует ползком, широко расставляя при этом руки и ноги и толкая перед собой спасательные средства;

— не приближайтесь к месту провала ближе, чем на 3–4 метра. Бросьте человеку, находящемуся в воде, средство спасения;

— осторожно вытащите пострадавшего на лед, и вместе ползком выбирайтесь из опасной зоны.

— ползите в ту сторону, откуда пришли;

— доставьте пострадавшего в теплое место. Вызовите скорую помощь. До прибытия медиков окажите пострадавшему первую помощь: снимите с него мокрую одежду, энергично разотрите тело до покраснения кожи, напоите пострадавшего горячим чаем;

— ни в коем случае не давайте пострадавшему алкоголь — в подобных случаях это может привести к летальному исходу.

Текст: Светлана Шуга
Фото: Наталья Бурухина

Читайте также: