เมื่อ ‘เชื้อโรค’ เดินทางข้ามเวลา
นักวิทยาศาสตร์ชี้ว่า “เมื่อสภาพอากาศอุ่นขึ้น ‘เชื้อโรคที่เดินทางข้ามเวลา’ ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากการละลายของชั้นดินเยือกแข็งอาร์กติก หรือ เพอร์มาฟรอสต์ อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อระบบนิเวศสมัยใหม่”เพอร์มาฟรอสต์เป็นชั้นน้ำแข็งที่เกิดจากดิน ทราย และหินในพื้นที่ละติจูดสูงหรือพื้นที่สูง เช่น กรีนแลนด์ อลาสกา ไซบีเรีย ที่ราบสูงทิเบต และทางตอนเหนือของแคนาดา ซึ่งชั้นน้ำแข็งนี้ดักจับจุลินทรีย์เป็นเวลานาน ทว่าโลกที่ร้อนขึ้นนั้นก็สามารถสร้างสภาวะที่เหมาะสมให้เชื้อโรคเหล่านี้กลับมาจากอดีตได้
เพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบทางนิเวศวิทยาที่เป็นไปได้มากขึ้น ทีมนักวิจัยนานาชาติได้จำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างไวรัสโบราณกับแบคทีเรียสมัยใหม่แบบดิจิทัลในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ PLOS Computational Biology เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคมที่ผ่านมา
ทีมวิจัยได้ติดตามว่าไวรัสได้ส่งผลต่อความหลากหลายของสายพันธุ์แบคทีเรียอย่างไร โดยประมาณ 1% ของไวรัสโบราณทำให้เกิดการหยุดชะงักครั้งใหญ่ในระบบนิเวศดิจิทัล และพบว่าเชื้อโรคเพิ่มความหลากหลายได้ถึง 12% หรือในทางกลับกันก็ลดความหลากหลายของสายพันธุ์ลงถึง 32% โดยไวรัสที่เป็นผู้บุกรุกไม่เพียงแต่รอดชีวิตเท่านั้น แต่ยังพัฒนาไปตามกาลเวลาและทำให้ระบบเสียสมดุลด้วย
นักวิจัยได้ใช้ซอฟต์แวร์ชื่อ ‘Avida’ เพื่อจำลองว่าเชื้อโรคจะประสบความสำเร็จในการแทรกซึมระบบนิเวศหรือไม่
แต่มีข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการขยายพันธุ์ที่สร้างความหลากหลายทางพันธุกรรม ซึ่งส่งผลให้ระบบนิเวศมีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อไวรัสเข้าสู่สภาพแวดล้อมนี้เช่นเดียวกับปรสิตอื่นๆ มันจะสามารถรับพลังงานได้โดยการชะล้างแบคทีเรียที่เป็นโฮสต์ที่เหมาะสมเท่านั้น โฮสต์จึงไม่สามารถรับพลังงานที่ต้องการเพื่อความอยู่รอดหรือขยายพันธุ์ได้ และต่อมาก็ตาย
นี่หมายความว่าเกือบ 1 ใน 3 ของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ จะมีความเสี่ยงที่จะเสียชีวิตจากโรคไวรัสที่เกิดขึ้นใหม่หรือไม่? คำตอบก็คือ ‘ไม่’ แต่ จีโอวานนิ สโตรนา นักวิจัยหลัก และ คอร์เรย์ แบรดชอว์ ผู้ร่วมวิจัยกล่าวว่า “การค้นพบนี้เพิ่มความกังวลอีกชั้นหนึ่งให้กับความเสี่ยงจากสภาพอากาศที่ร้อนขึ้นเรื่อยๆ”
เชื้อโรคดังกล่าว ‘ลดความหลากหลายทางชีวภาพ’ ได้
ในช่วง 2 ทศวรรษที่ผ่านมา มีการวิจัยมากขึ้นเพื่อทำความเข้าใจผลที่ตามมาจากการละลายของเพอร์มาฟรอสต์ในภูมิภาคอาร์กติก เช่น การศึกษาขององค์การ NASA ในเดือนมกราคม 2022 ที่ตรวจสอบผลกระทบของการปล่อยคาร์บอนระหว่างเหตุการณ์การละลายอย่างกะทันหัน ประกอบกับการพิจารณาในทศวรรษที่ผ่านมาของ ฌอง-มิเชล คลาเวอรี ศาสตราจารย์กิตติคุณด้านการแพทย์และจีโนมิกส์แห่งมหาวิทยาลัยการแพทย์ Aix-Marseille University School of Medicine ซึ่งพบว่าเชื้อโรคที่อาจติดเชื้อนั้นถูกขังอยู่ในเพอร์มาฟรอสต์จากการศึกษาเมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา คลาเวอรี ได้ชุบชีวิตสิ่งที่เขาเรียกว่า ‘ไวรัสซอมบี้’ จากเพอร์มาฟรอสต์ในปี 2014-2015 และทีมของเขาได้รายงานไวรัสโบราณตระกูลใหม่ 5 ตระกูลที่สามารถแพร่เชื้ออะมีบาได้ โดยรายงานของ CNN ก่อนหน้านี้ยังระบุอีกว่า คลาเวอรีพิสูจน์ให้เห็นว่าจุลินทรีย์โบราณยังคงสามารถแพร่เชื้อได้แม้จะถูกแช่แข็งเป็นเวลาหลายหมื่นปี
การใช้สมมติฐานดังกล่าวจากงานของคลาเวอรีทำให้แบรดชอว์ ผู้อำนวยการห้องแลบ Global Ecology Laboratory แห่งมหาวิทยาลัยฟลินเดอร์ในออสเตรเลีย และ สโตรนา นักวิจัยอาวุโสที่ศูนย์วิจัยร่วมของคณะกรรมาธิการยุโรปก็ได้ออกแบบจำลองเพื่อวัดผลที่ตามมาของเชื้อโรคเหล่านี้
“แม้ว่า 1% ของเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดการหยุดชะงักครั้งใหญ่ดูเหมือนจะต่ำ แต่เซลล์ 4 พันล้านล้านล้าน (sextillion) เซลล์นั้นหลุดรอดจากชั้นดินเยือกแข็งทุกปี ซึ่งมากกว่าจำนวนดาวในกาแลคซีเสียอีก”
“1% ของ 4 พันล้านล้านล้านเป็นจำนวนที่คนส่วนใหญ่ไม่สามารถคิดหรือเข้าใจได้ด้วยซ้ำ และมีโอกาสมากมายที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้น…ความน่าจะเป็นนั้นหายากสำหรับไวรัสแต่ละตัว แต่มีไวรัสที่เป็นไปได้มากมาย” แบรดชอว์กล่าว
เมื่อไวรัสติดเชื้อแบคทีเรียและฆ่าโฮสต์ของมัน ผลกระทบต่อระบบนิเวศคือ ‘ความหายนะ’ “ทรัพยากรที่มีอยู่ในสภาวะสมดุลไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป ดังนั้นสปีชีส์ที่เหลือจึงถูกบีบให้เข้าสู่การแข่งขันทางอาวุธเพื่อความอยู่รอด…ผู้ล่าและเหยื่อต่อสู้กันเพื่อใช้ทรัพยากรที่เหลืออยู่ ทำให้ระบบเสียสมดุล” แบรดชอว์กล่าว
หากมีนักล่าน้อยกว่าที่จะกินเหยื่อ เหยื่อจะเติบโต มีประชากรมากเกินไป จนใช้ทรัพยากรมากเกินไป และการผลิตที่มากเกินไปก็ทำให้ประชากรเหยื่อลดลงในการคัดแยกตามธรรมชาติ หากมีผู้ล่ามากขึ้น พวกมันก็จะกินเหยื่อมากเกินไปเพื่อความอยู่รอดอย่างยั่งยืนซึ่งนำไปสู่ผลลัพธ์เดียวกัน
ทั้งนี้ นักวิจัยพบว่าการเปิดตัวของไวรัสเป็นสาเหตุเดียวสำหรับความผันผวนของความหลากหลายของสายพันธุ์ที่สำคัญนี้
