Арктика болеет — Мир Знаний

Арктика болеет

Морские выдры (каланы) плещутся в океанских волнах неподалеку от Алеутского побережья Аляски. Эти милые пушистые зверьки, казалось бы, имели все условия для процветания здесь, на севере — у себя дома и вдали от настырной цивилизации. Увы, вместо этого численность их популяций как на самих Алеутских островах, так и на всей юго-западной Аляске стремительно сокращается — примерно на 70% за десять лет.

Трейси Голдстайн (Tracey Goldstein) из Калифорнийского университета в Дэвисе и ее коллеги решили проверить, чем это вызвано. Результаты исследований насторожили: виновником оказался вирус чумки ластоногих, убивший за два десятилетия более 50 тыс. тюленей по всему побережью Европы. Он же, как выяснилось позднее, стал причиной гибели множества тюленей и на восточном побережье Канады и США, однако в северной части Тихого океана этот возбудитель ни разу не себя не проявлял. Как мог он попасть туда? Подобно ищейкам, группа исследователей шла по следам гибели животных, и они привели ее далеко на север, к арктическим льдам, вернее— туда, где их уже не было. В 2002 г., когда эпидемия чумки вспыхнула среди европейских тюленей, в Арктике было зафиксировано чрезвычайное сокращение площади плавучих льдов в течение всего лета. Голдстайн выдвинула гипотезу, согласно которой таяние льдов открыло морской путь и Северо-Западный проход, в результате чего зараженные вирусом атлантические тюлени, такие как кольчатая нерпа, вступили в контакт с морскими животными из северной части Тихого океана, распространяя вирус среди них, так что в конечном счете он дошел и до каланов. Частным случаем той же гипотезы могло быть попадание в тихоокеанские воды не самих животных, а их фекалий, которые тоже содержат вирус чумки. Хотя описанная схема подтверждается идентичностью вирусов, найденных у морских выдр на Аляске и у тюленей в Европе, некоторые ученые относятся к ней скептически. Но если Голдстайн, которая сейчас заведует лабораторией по изучению и диагностике болезней морских экосистем Калифорнийского университета в Дэвисе, права, то распространение вируса в Арктике и Тихом океане угрожает не только каланам, ной многим другим морским млекопитающим, в особенности же обыкновенному тюленю.

5870804157_cccf776cc2_b

Что еще хуже, различные виды сейчас сталкиваются друг с другом и в Северо-Западном проходе, что тоже может приводить к переносу возбудителей с одних особей на других. Например, летом 2010 г. спутниковые наблюдательные системы зарегистрировали здесь встречу атлантических и тихоокеанских популяций гренландских китов— событие, которое, возможно, последний раз случилось 12 тыс. лет назад— на самой заре голоценовой эпохи. По мере того как в высоких широтах нашей планеты становится теплее (именно здесь изменение климата сказывается сильнее, чем в любых других географических поясах), все больше арктических животных, как морских, так и сухопутных, превратились в жертвы различных заболеваний. Средние температурные показатели возросли на Аляске за последние 50 лет на 1,9° С, в то время как на Земле в целом они повысились лишь на 0,7° С. При этом зимние температуры па Аляске растут быстрее летних, повысившись за тот же период на 2.6° С. Потепление вполне способно создать благоприятные условия для существования паразитов и патогенных микроорганизмов и вызвать продвижение на север таких опасных переносчиков, как, например, иксодовые клещи. Новые виды надвигаются на север по суше и по воде, и с ними идут микробы, которых в Арктике никто никогда не наблюдал.

Все эти волны миграции сулят неприятности и людям. В мире становится все теснее, и барьеры, созданные геологической историей, порой тают в буквальном смысле слова, открывая патогенным микроорганизмам новые пути для атаки на человечество. Действительно, начиная с 1942 г. более 60% всех новых инфекционных заболеваний человека во всем мире возникли из-за переноса возбудителей с животных на людей. Примеры включают такие опасные инфекции, как вирусная геморрагическая лихорадка Эбола и тяжелый острый респираторный синдром, или SARS (более известный как «атипичная пневмония»), также вызываемый вирусом. «Проще говоря, — поясняет Майкл Григг (Michael Grigg). заведующий отделом молекулярных исследований в Национальном институте по изучению аллергии инфекционных заболеваний, — если болеют животные, то болеем и мы».

Изменения в составе патогенов могут влиять на популяции различных видов животных и тем самым негативно сказываться на условиях жизни коренных народов, привыкших к определенным видам пищи и часто зависящих от стабильности природных условий в своей среде обитания. Конечно, сейчас еще нельзя быть уверенными в том, что множество новых микроорганизмов, обнаруженных на севере, не обитали там и раньше, а нынешний всплеск открытий — не всего лишь результат более пристального внимания к этому вопросу со стороны ученых. Было бы преждевременным заявлять, что жизнь в Арктике вот-вот исчезнет по причине инфекционных заболеваний. Но динамика процесса, как утверждает Клэр Хэффернан (Claire Heffernan), специалист по глобальному здравоохранению из Оксфордского университета, такова, что Арктика кажется нам теперь этаким «ящиком Пандоры, внутри которого таятся и заразные болезни, и само глобальное потепление».

Паразиты не ждут

Один из механизмов, способствующих распространению болезней на далеком Севере,— это ускорение жизненного цикла паразитических беспозвоночных. Наглядный пример тому — круглый червь Umingmakstrongylus pallikuukensis, паразитирующий в легких мускусных быков, этих длинношерстных, кривоногих и резко пахнущих живых ископаемых, сохранившихся на крайнем северо-западе Канады со времен ледникового периода. Цикл развития легочного червя вполне характерен для всей группы нематод, к которой он относится. Женские особи (они могут достигать в длину 65 см) откладывают яйца в виде крупных цист внутри легких овцебыка. Из яиц выходят личинки, раздражая дыхательные пути хозяина. Овцебык кашляет и тут же проглатывает личинок, которые невредимыми проходят через его желудочно-кишечный тракт и выходят наружу с пометом. Затем они внедряются в организм промежуточных хозяев — брюхоногих улиток и слизней, которые нередко кормятся на бычьем помете. В организме улиток личинки растут, пока не повзрослеют, и тогда они снова попадают в организм овцебыков, которые вместе с травой глотают и улиток.

Более чем скромное тепло арктического лета до сих пор было хорошим сдерживающим фактором в распространении этого паразита. В высоких широтах крайне редко бывает так, чтобы одного лета личинкам нематоды хватило для достижения взрослой вирулентной стадии, так что им, как правило, необходимо зимовать в незрелой фазе и продолжать рост лишь следующим летом.

Однако потепление в Арктике достигло наконец критической стадии, утверждает Сьюзан Куц (Susan Kutz). адъюнкт-профессор из Университета Калгари, занимающаяся вопросами охраны здоровья в связи с состоянием экосистем. Теплый период в тундре теперь длится так долго, что личинки легочного червя достигают зрелости за одно лето. «Вероятность того, что личинки, проглоченные мускусным быком, опять готовы его заразить и завершить жизненный цикл, в настоящее время стала несравненно выше, — продолжает Куц, — и, стало быть, возможностей процветать и распространяться у этого паразита сегодня гораздо больше».

Легочный паразит овцебыка набирает силы и осваивает новые территории. Уже в 2008 г. Куц и ее коллеги обнаружили, что ареал этого червя продвинулся к северу на несколько сотен километров— до острова Виктория в Канадском Арктическом архипелаге, где обитает не менее 30% всех овцебыков, на Земле. В результате на острове Виктория буквально каждый бык заражен U. pallikuukensis.

Но высокая активность паразитов— это лишь часть куда более серьезной проблемы. В «правильном» мире, полагает Сьюзан Куц, U. pallikuukensis не доставлял бы своим хозяевам слишком много неприятностей, разве что некоторое подобие кашля курильщиков. Однако более жаркое лето вредит мускусным быкам и само по себе: ведь для них «теплая погода» означает «плохая погода». Если овцебыки страдают от перегрева, а их легкие — от множества цист паразита, животные легко могут ослабеть и стать восприимчивыми к самым различным заболеваниям. «В конечном счете,— заключает исследовательница. — ухудшение условий становится для этого вида вопросом жизни и смерти».

Это не преувеличение: популяции овцебыков сокращаются прямо у нас на глазах. Северные коренные народы весьма обеспокоены данным фактом, поскольку их собственные пропитание и одежда во многом зависят от благополучия этих реликтовых животных.

Кровососы атакуют

Потепление способствует и тому, что целый ряд животных и растений теперь мигрируют к северу, принося туда и свойственные им заболевания. Полевки, зайцы-русаки, ежи, кабаны и несколько видов лесных птиц движутся вслед за наступающей тайгой, а среди их паразитов самые опасные — иксодовые клещи. В Северной Америке эти кровососущие членистоногие переживают морозные времена, вбуравливаясь осенью в кожу лосей и других животных, используя тепло их тела, чтобы не замерзнуть. В 2013 г. Синтия Кайо Кашивакура (Cyntia Kayo Kashivakura) обнаружила клещей на пяти особях американского лося из 30 в Сахту, аборигенном районе далеко в глубине Северо-Западных территорий в Канаде, — первый случай обнаружения здесь этих по своей биологии таежных кровососов.

Клещи и подобные им переносчики заболеваний— проблема не только для животных, ведь здесь живет примерно 4 млн человек, и они тоже подвергаются опасности. Примерно 10% местного населения обитают в маленьких поселках, но подавляющее большинство — в быстро растущих городах, численностью до 300 тыс. жителей, таких, например, как Мурманск. Геологические изыскания и туризм также способствуют внедрению новых видов. Одна из стран, где это ощущается особенно отчетливо.— Швеция, где в 2011 г. был зафиксирован рекорд по числу заболеваний клещевым вирусным энцефалитом, повторенный затем и в 2012 г. Главной причиной вспышки было сильное увеличение здесь численности косули, которая стала продвигаться на север в связи с повышением годовых температур и удлинением вегетационного периода. Косули — излюбленная жертва для самок иксодовых клещей, а лабораторные данные показывают, что количество энцефалитных вирусов в слюнных железах этих кровососов может в течение теплого сезона достичь огромных значений.

Численность комаров в Швеции тоже растет. Некоторые из них переносят бактерию Francisella tularensis, вызывающую туляремию— заболевание, сопровождающееся жестокой лихорадкой, воспалением и нередко заканчивающееся смертью. Возбудитель туляремии — один из самых вирулентных в мире, так что во времена холодной войны и США, и СССР хранили запасы этой бактерии в качестве биологического оружия. Впрочем, штамм, обнаруженный в Швеции, вызывает лишь заболевание, сходное с гриппом и длящееся около недели. Причины процветания комаров и туляремии в этой стране неясны, однако Андерс Шостедт (Anders Sjostedt) из Университета Умео считает, что ключевым моментом стало, видимо, повышение позднелетних температур. Согласно математической модели, построенной Шостедтом и его коллегами, ситуация грозит ухудшением: к концу нынешнего столетия потенциально опасный период вспышек туляремии удлинится на срок от трех с половиной недель до шести с половиной (в зонах повышенного риска).

Угроза поджидает людей и с другой стороны. Климатический фактор может изменить местообитания различных животных таким образом, что это будет способствовать передаче инфекционных заболеваний от них людям. Зимой 2006-2007 гг. Швеция пережила локальную эпидемию (около 500 случаев) хантавирусных заболеваний, вызванных попаданием возбудителей в организм человека при вдыхании частиц мочи или кала больных грызунов. (Хантавирусные инфекции — группа заболеваний, вызываемых вирусами грызунов и проявляющихся в различных формах: от простудных симптомов до тяжелой почечной недостаточности.) Эпидемический нефрит, вызванный вирусами в Швеции, привел к госпитализации примерно 150 человек: как минимум три случая оказались летальными.

Эпидемиологи смогли в конце концов установить причину вспышки — необычную, но вполне объяснимую. Зимние температуры в стране тогда побили все рекорды по теплу, и вместо снега в Швеции выпадали то град, то дожди. Хантавирусы паразитируют в природе исключительно на водяных полевках, а тем в зимний период совершенно необходим нормальный снежный покров. Поскольку снега в Швеции не выпадало от 25 до 31 дня, полевки, очевидно, стали искать убежище в амбарах и сельских домах, что, естественно, способствовало передаче вируса людям. Похоже, что в будущем теплые и влажные зимы станут для Швеции обычным явлением.

Тюлени убивают друг друга

Опасение вызывают миграции животных не только на суше. Рыбы и морские млекопитающие тоже массово двинулись из теплеющих средних широт в направлении полюсов в поисках более прохладных вод. Ученые постоянно находят новые и новые патогены морского происхождения в северных регионах, всякий раз все ближе и ближе к полюсу. Например, стаи трески, одной из главных промысловых рыб во всем мире, сейчас достигли рекордной численности в Баренцевом море к северо-востоку от Норвегии. Неудивительно, что вместе с этими рыбами путешествуют и вирусы. Вслед за косяками рыб отправляются хищники, а с ними на север перемещаются и патогенные микроорганизмы.

Иногда возникают и противоположные, но ничуть не менее опасные ситуации, когда возбудитель, давно обосновавшийся на севере, находит новые жертвы среди мигрантов с юга. В частности, речь идет о случае с длинномордыми (серыми) тюленями, которые тоже преследуют косяки рыб в погоне за пищей и заходят все дальше на север. В феврале 2012 г. 400 детенышей этого вида (примерно шестая часть ежегодно рождающегося молодняка) были найдены мертвыми на острове Хэй вблизи берегов Новой Шотландии. Ученые полагают, что виновником массовой гибели молодых тюленей был одноклеточный паразит, близкий к виду Sarcocystis cards, который в свою очередь приходится родственником хорошо известному возбудителю малярии. Этот еще неописанный паразит, похожий на S. canis, далеко не всегда однозначно губителен для своих хозяев, нов некоторых популяциях он может производить настоящее опустошение.

В поисках первичного носителя инфекции ученые протестировали больше десятка местных арктических животных и определили наиболее вероятного кандидата — кольчатую нерпу, обычный вид в канадской Арктике, проводящий большую часть своей жизни на морских льдинах. В исследовании, результаты которого будут опубликованы в ближайшее время, специалисты предполагают, что кольчатые нерпы, судя по всему, могут играть двоякую роль в распространении упомянутого выше паразита. Предоставляем слово Кэти Хаман (Katie Haitian), ветеринару и будущему доктору медицины из Университета Британской Колумбии: «Они способны выступать в качестве либо промежуточного хозяина, заражая им других животных, либо окончательного (дефинитивного) хозяина, в котором паразит завершает свой цикл фазой полового размножения, после чего его яйца (ооциеты) выходят в окружающую среду с фекалиями. Ооцисты заразны для многих других животных, включая новоприбывших длинномордых тюленей: они легко проникают в их организм и вызывают острые заболевания». Уже знакомый нам Майкл Григг (кстати, научный руководитель Кэти Хаман) добавляет: «Это первый случай за всю историю зоологии, когда ученые наблюдали смешение популяций длинномордого тюленя и кольчатой нерпы. Подтверждают эти наблюдения и местные рыбаки. Теперь специалисты надеются обнаружить в природе кольчатую нерпу с ооцистами, чтобы тем самым подтвердить роль данного вида в качестве дефинитивного хозяина.

Зловеще выглядят и другие результаты, полученные группой исследователей под руководством Майкла Григга: буквально у каждого вида морских млекопитающих, которых они успели исследовать, были найдены ранее неизвестные патогенные микроорганизмы. По словам Григга. Арктику можно сравнить с «книгой темных пророчеств, в которую мы, на свою беду, так и не удосужились заглянуть вовремя».

Рейнджеры против патогенов?

С незапамятных времен арктические холода и вечные льды сдерживали распространение болезней на Крайнем Севере; тому способствовало и отсутствие населения в этих краях. Животные, обитающие там, привыкли к естественной «стерильности» этих мест, равно как и к отсутствию неожиданных гостей из других широт. Некоторые ученые даже предполагают, что ежегодные миграции птиц в Арктику возникли как эволюционное приспособление, направленное на то, чтобы тратить летом энергию на размножение, а не на борьбу с паразитами и болезнями, обычными на юге.

Теперь же за Северным полярным кругом происходит «реорганизация экосистем», как сухо выражаются ученые; наделе же это выглядит подобно вавилонскому столпотворению. Животные сталкиваются друг с другом самым неожиданным и причудливым образом. Утверждают даже, что в Кактовике на Аляске видели, как гризли и белые медведи то дрались, то совокуплялись друг с другом.

В 2011 г. на одном из берегов Аляски высадился десант из 20 тыс. моржей, поскольку в тот год морские льды в Чукотском море, где эти животные обычно проводят летнее время, попросту исчезли. Все увеличивающаяся численность местных жителей, многочисленные приезжие, экологические стрессы любого происхождения— все это резко увеличивает вероятность распространения новых заболеваний, утверждают специалисты.

Хворающая Арктика — одно из последствий куда более масштабных процессов: весь наш мир обременен новыми болезнями, спровоцированными меняющимся климатом. Вирусы, бактерии, грибы, паразитические животные наводняют не только северные широты, но и экваториальные области, проникая в тропические леса и на коралловые рифы. Тропические же болезни, в свою очередь, прорываются в умеренные климатические пояса— так, тропическая лихорадка денге внезапно появилась во Флориде и в Техасе.

Не станем сгущать краски: Арктика пока еще не испытала серьезных потрясений от надвигающихся извне недугов. Все зафиксированные до сих пор вспышки заболеваний имели достаточно ограниченное распространение. Некоторые животные, возможно, даже получили определенные преимущества от потепления климата. Черные казарки, предпочитающие селиться на засоленных приморских болотах, сейчас находят на Арктической низменности Аляски все больше подходящих местообитаний, т.к. вечная мерзлота протаивает и берега Северного Ледовитого океана опускаются. Ряд существовавших ранее эпидемиологических проблем тоже могут найти разрешение в меняющихся условиях.

И все-таки ученые чуть ли не ежемесячно выявляют в северных широтах все новые и часто необычные заболевания— облысение белых медведей, птичью холеру и многое другое. Что это — реальная опасность или же просто результат более регулярных и внимательных наблюдений? Трудно сказать. В чем ученые, однако, не сомневаются, так это в необходимости иметь больше первичной информации о самых различных болезнях в высоких широтах. Конечно, куда проще пожелать, чем получить это. Крайний Север далек и необъятен, а работать там дорого и опасно. Но ученые знают, о чем говорят; их опыт подсказывает, что мы стоим перед лицом растущей проблемы.

К тому же более интенсивные исследования могли бы позволить различным странам договориться о мерах борьбы с новыми заболеваниями по мере того, как они будут выявляться. «Все, чем мы занимаемся сейчас в Арктике. — замечает наш оксфордский респондент Клэр Хэффернан, — это спорами по поводу прав на энергетические ресурсы, водружая свои флаги на дне океана и мутя воду в поисках нефти. А следовало бы нам вести переговоры о коллективной безопасности в области эпидемиологии». Она добавляет, что необходимо вырабатывать соглашения и о том, как снизить опасность возникновения массовых заболеваний, потом, как предотвращать появление новых инфекций, равным образом среди животных и людей.

Майкл Григг настаивает на том, что подобные соглашения требуются прямо сейчас. По его словам. Арктика была долгое время отрезана от всего остального мира, в ней существовала собственная динамика экологических условий и сформировался естественный баланс между патогенными организмами и их хозяевами. Однако новые условия снимают выработанные веками ограничения, и ситуация меняется— повсюду и все возрастающими темпами.

Иногда эти изменения довольно быстро разрешаются возникновением нового равновесия и не причиняют серьезного вреда. В этой связи Григг описывает случай с вирусной энцефалитной лихорадкой, возбудитель которой попал с Западного Нила в США и почти вызвал панику, но весьма быстро стабилизировался, не вызвав тяжелых последствий. Но вслед за этим Григг напоминает про крыс, заразивших бубонной чумой пол-Европы, и про то, как косила индейское население обеих Америк оспа, попав туда вместе с конкистадорами: «Вы можете выбирать любые слова, но все равно порой слово «изменения» означает не что иное, как «катастрофа»».

Вам понравится

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Поделиться записью в соц. сетях