Мы создали «пандемицен»
Из-за климатических изменений многие млекопитающие в ближайшее время переместятся из своих привычных ареалов обитания и принесут сопровождающие их вирусы в новые места, где те смогут перескочить на новых хозяев. Особую опасность в этом плане представляют рукокрылые: благодаря способности летать, они могут легко перемещаться на большие расстояния и преодолевать различные преграды.
Для земных вирусов сейчас время беспрецедентных возможностей. Согласно научным оценкам, в телах млекопитающих — 40 000 видов вирусов, четверть из которых, предположительно, способна заражать людей. Большинство не делает этого, так как имеет очень мало шансов с нами столкнуться. Однако эти шансы растут. Меняющийся климат Земли вынуждает животных переселяться в новые места обитания в надежде обрести наилучшие для них условия окружающей среды. Виды, ранее никогда не встречавшие друг друга, став соседями, создают тысячи ситуаций, позволяющих вирусам переходить от привычных хозяев к непривычным — и, в конечном счёте, к нам. По мнению многих учёных, в будущем изменение климата сделает возникновение пандемий более вероятным, но, как установлено в ходе новаторского научного анализа, это тревожное будущее уже наступило и обуздать его будет непросто.
В разговоре со мной биолог из Джорджтаунского университета (Georgetown University) Колин Карлсон (Colin Carlson), изучающий глобальные изменения, заявил, что «прямо сейчас идёт перестройка» земной сети вирусов и дикой природы. И, добавил он, «всякий раз, когда нам кажется, что мы выяснили, по каким правилам идёт эта игра, реальность снова сажает нас за парту и учит: биосфера работает не так».
В 2019 году Карлсон и его коллега Грег Олбери (Greg Albery) приступили к созданию масштабной симуляции, которая отображает прошлые, настоящие и будущие ареалы обитания 3100 видов млекопитающих и предсказывает вероятность распространения вирусов при перекрещивании этих ареалов. Симуляция потребовала предельного использования огромных вычислительных мощностей. «Каждый её запуск — это нечто ужасное», — жалуется Карлсон. А результаты, которые сегодня, наконец-то, опубликованы, вызывают тревогу. Даже при самых оптимистичных климатических сценариях в ближайшие десятилетия произойдёт примерно 300 000 столкновений обычно не взаимодействующих видов, что вызовет примерно 15 000 ситуаций, при которых вирусы способны проникать в организмы хозяев, не готовых к защите.
«Это несколько напрягает», — говорит Винит Меначери (Vineet Menachery), вирусолог медицинского отделения Техасского университета (University of Texas Medical Branch). Согласно данным, полученным в ходе исследования Карлсона и Олбери, отметил он, тревожные темпы, с которыми новые или вновь появлявшиеся вирусы вызывали инфекционные вспышки в последние десятилетия, «представляют собой не какую-то аномалию, а то, что будет происходить и дальше, возможно даже с ускорением».
Карлсон и Олбери остроумно назвали свою симуляцию «Айсбергом», имея в виду огромную и по большей части скрытую от глаз угрозу, о которой мы не подозреваем, но которая уже возникла на нашем пути. И в самом деле: согласно их симуляции, вирусы млекопитающих уже так сильно перетасованы, что, вероятно, эти изменения невозможно устранить, даже если завтра прекратятся все выбросы в атмосферу углекислого газа. Антропоцен — эпоха, определяемая властью человечества над Землёй, — это ещё и пандемицен — эпоха, когда над людьми властвуют вирусы. «Ещё 15 лет назад можно было остановить ускорение распространения вирусов под воздействием изменения климата, — считает Карлсон. — Теперь мы живём в мире, который на 1,2 градуса теплее [по сравнению с доиндустриальными временами], и вернуться назад нельзя. Из-за этого мы должны готовиться к росту пандемийных угроз».
Согласно данным, полученным в ходе исследования «Айсберг», новые события перетекания инфекций от вида к виду будут следовать неожиданным правилам. Например, исследователи предположили концентрацию этих событий в Арктике, ибо повышение температуры вынуждает животных мигрировать в сторону более высоких и холодных широт. Однако, если два вида движутся к северу параллельно, ничего не меняется. Настоящая драма имеет место, к примеру, тогда, когда в результате миграции в более высокую и прохладную горную местность происходит столкновение животных, обитавших на противоположных склонах гор. Это означает, что концентрация событий перетекания инфекций будет наблюдаться не на полюсах, а в горных и кишащих видами районах тропической Африки и Юго-Восточной Азии.
Особенно сильной концентрация случаев обмена инфекциями будет в Юго-Восточной Азии — из-за наличия здесь множества видов летучих мышей. Способность летать придаёт летучим мышам популяционную гибкость, благодаря которой они могут реагировать на изменение климата быстрее других млекопитающих и переносить свои вирусы на бóльшие расстояния. А летучие мыши в Юго-Восточной Азии очень разнообразны и, как правило, имеют небольшие непересекающиеся ареалы. «Встряхните это, как стеклянный шар с искусственным снегом, — и получите много впервые случившихся столкновений», — говорит Карлсон.
Такого рода события будут вызывать проблемы и в других районах планеты. В Африке летучие мыши, вероятно, являются естественными распространителями лихорадки Эбола. Переносчиками вируса этой болезни способны быть тринадцать видов летучих мышей, и их миграция под влиянием глобального потепления вызовет их столкновение с почти 3700 видами млекопитающих, что приведёт к примерно сотне событий перетекания инфекций. До сих пор наиболее крупные вспышки лихорадки Эбола происходили в Западной Африке, но, по мнению Карлсона, в ближайшие десятилетия эта болезнь легко может стать более проблемной и для восточной части континента. «И это типичная картина», — подчеркнул он в разговоре со мной: весьма вероятно, что столь же драматичные метаморфозы произойдут со всеми болезнями, которые распространяют животные.
Для летучих мышей и других животных эта встряска не сулит ничего хорошего, так как им в дополнение к трудностям, связанным с изменением климата, придётся бороться ещё и с незнакомыми инфекциями. Даже одна-единственная новая болезнь способна изменить целую экосистему, а за последние десятилетия имело место множество серьёзных эпидемий в дикой природе. «Когда виды с плохим здоровьем появляются в новых местах обитания и бомбардируются болезнями, это вряд ли идёт на пользу их сохранению», — отметил Карлсон. А события перетекания инфекций, которые поначалу происходят лишь в среде нечеловеческих млекопитающих при их ранее не происходивших межвидовых столкновениях, когда-нибудь могут повлиять и на нас: вирус атипичной пневмонии перешёл к людям через циветт от летучих мышей, а ВИЧ — через шимпанзе и горилл. Для того чтобы животный вирус заразил человека, должны сойтись определённым образом географические условия, биологическая совместимость и другие факторы. Всякое такое событие маловероятно: это всё равно, что играть в русскую рулетку, используя револьвер с барабаном на миллион патронов. Но по мере изменения климата мы заряжаем револьвер всё большим количеством патронов и всё чаще нажимаем на спусковой крючок. Карлсон не знает, стали ли вирусные перетряски, вызванные изменением климата, непосредственной причиной нынешней пандемии, но они, несомненно, повышают вероятность такого рода событий.
Симуляция «Айсберг» также показала, что таких событий будет особенно много там, где с большой степенью вероятности окажутся либо города, либо сельскохозяйственные угодья. «Виды стремятся переселяться в места, которые выше над уровнем моря и экологически стабильны, — и именно там мы построили города», — сказал, беседуя со мной, Карлсон. Это злосчастное совпадение означает, что районы, в которых вирусы будут искать новых хозяев, «во многих случаях окажутся нашими задними дворами».
Несколько тематических исследований демонстрируют нам, что прогнозы симуляции «Айсберг» — это всего лишь верхушка… ну, вы знаете, чего. Например, таяние морских льдов недавно позволило вирусу, который обычно заражает североатлантических тюленей, поселиться в морских выдрах (каланах) тихоокеанского Северо-Запада. Но в «Айсберге», по иронии судьбы, оказались неучтёнными как тающие льды, так и морские млекопитающие. В нём не рассматривались птицы, несущие свой собственный набор вирусов, включая несколько опасных штаммов гриппа. В нём не рассматривались потенциальные патогены, отличные от вирусов, такие как грибки и бактерии. «Я не думаю, что они преувеличивают проблему», — сказала мне о разработчиках «Айсберга» Рэйна Плаурайт (Raina Plowright), специалистка по событиям перетекания инфекций от животных к людям и другим животным из Университета штата Монтана (Montana State University). По её мнению, потеря животными среды обитания и другие разрушительные факторы непредсказуемо усугубляют последствия изменения климата, что может вынудить виды перемещаться и смешиваться ещё более радикально, чем в симуляции «Айсберг».
И это уже происходит. Сначала Карлсон и Олбери предполагали, что смоделированные ими изменения произойдут во второй половине текущего столетия. Однако вместо этого симуляция показала, что пиковую эпоху событий перетекания инфекций мы можем переживать прямо сейчас. С дальнейшим глобальным потеплением эта проблема будет усугубляться, но уже в наши дни в мире весьма тепло — так что большинство прогнозируемых вирусных перетрясок либо уже происходит, либо вот-вот произойдёт. И это, к удивлению и ужасу Карлсона, будет продолжаться, даже если успешно сокращать выбросы парниковых газов. Есть множество веских причин пытаться замедлить темпы изменения климата, но пандемицен, когда он уже наступил, устранить нельзя.
Открытия, сделанные в ходе симуляции «Айсберг», «настолько велики и тяжелы для восприятия, что нам даже не хотелось о них писать», сказал Карлсон. Но, несмотря на все попытки, предпринятые им и Олбери для опровержения результатов их собственного исследования, симуляция продолжала выдавать одни и те же результаты. Данные «Айсберга» подтверждают, что три из наших величайших экзистенциальных угроз — изменение климата, пандемии и шестое массовое вымирание видов — действительно являются взаимосвязанными частями одной и той же мегапроблемы. Чтобы справиться с ней, заявила в беседе со мной специалистка по климату и болезням из Принстонского университета Рэйчел Бейкер (Rachel Baker), «нам нужны учёные-атмосферисты, взаимодействующие с экологами, взаимодействующими с микробиологами, взаимодействующими с демографами».
Исследование «не внушает оптимизма», но быть информированным полезно, отметила Сэйди Райан (Sadie Ryan), медицинский географ из Университета Флориды (University of Florida). По словам Райан, усилия по наблюдению за вызывающими беспокойство вирусами диких животных теперь можно нацелить на горячие точки — туда, куда будут мигрировать эти животные, а не на их текущее местонахождение. Благодаря искусственному интеллекту идентифицировать наиболее опасные патогены стало легче. Вакцины можно создавать заблаговременно и быстрее, чем раньше.
Однако пандемии по своей природе непредсказуемы, и никакие профилактические меры не могут полностью устранить риск их возникновения. Мир должен быть готов к встрече с вирусами, которые проскальзывают сквозь расставленные сети. Это означает необходимость укреплять общественное здоровье и системы здравоохранения, усиливать сети социальной защиты и устранять все недостатки доковидного периода, которые сделали мир чрезвычайно уязвимым для нынешней пандемии и, если не удастся их искоренить, будут способствовать возникновению следующих. Стремясь побыстрее избавиться от ковида, мир торопится забыть об уроках недавнего прошлого и, похоже, думает, будто кризис, ставший столь значимым для текущего поколения, если и повторится, то в поколении следующем. «Но нет, — предостерегает Карлсон, — это вполне может повториться буквально завтра». И, «если множество вирусов будет и впредь столь же часто менять старых хозяев на новых», может одновременно возникнуть множество пандемий.
Беседуя с Карлсоном, я чувствовал, что он не в своей тарелке. Тревогу, которую вызвали у него его открытия, он пытался прикрыть юмором висельника. Исследование «Айсберг», сказал он мне, стало для него одновременно и самым трудным, и самым значимым делом всей его жизни. Он и Олбери работали над этим проектом в маленькой квартире, совместно снятой ими вначале пандемии. На холодильнике они хранили салфетку из бара, на которой как-то впервые записали название будущей статьи. Мрачные результаты проведённого ими исследования легли на них страшным грузом, но совместными усилиями они и их команда справились с этим бременем. Сегодня, когда их статья опубликована, об их открытиях узнает весь мир, и Карлсон выступит перед Конгрессом США, чтобы убедить политиков в необходимости подготовиться к последствиям вирусных перетасовок. «А потом, — сказал он мне, — мы займёмся вопросом, как всё это починить».
Фото — Julian David.
Источник: https://22century.ru/popular-science-publications/forty-thousand-viruses
