QS Edizioni - lunedì 20 maggio 2024
Scienza e Farmaci
Ambiente. Agenti patogeni antichi che emergono dallo scioglimento dei ghiacci eroderanno gli ecosistemi. L'alert dei ricercatori: “Non è un film, ma realtà a cui prepararsi”
31 luglio - Secondo gli esperimenti digitali effettuati, i germi non solo riescono a sopravvivere e ad evolversi nel mondo moderno, ma circa il 3% diventa dominante nel nuovo ambiente. Circa l'1% ha raggiunto risultati imprevedibili: alcuni hanno causato l'estinzione fino a un terzo delle specie ospiti, mentre altri hanno aumentato la loro diversità fino al 12% in più, rispetto alle simulazioni di controllo.
Il cambiamento climatico potrebbe accelerare il rilascio di agenti patogeni 'fermi nel tempo', come conseguenza dello scioglimento del permafrost e del ghiaccio. Il riapparire di questi microbi, rimasti intrappolati nei ghiacci per millenni, rappresenterebbe una nuova minaccia per l'ambiente globale e per l'umanità stessa. A lanciare l'allarme sul potenziale distruttivo rappresentato da questo fenomeno, un nuovo studio di Giovanni Strona del Joint Research Centre della Commissione europea e di Matthew Flinders della Flinders University in Australia, pubblicato sulla rivista 'PLOS Computational Biology'.
Gli esperti hanno cercato di calcolare i rischi ecologici rappresentati dal rilascio nell'ambiente di questi antichi, e per questo imprevedibili, microbi. Hanno organizzato esperimenti simulati in cui agenti patogeni digitali del passato invadevano comunità di ospiti, simili a batteri. I ricercatori hanno utilizzato Avida, una piattaforma software per la vita artificiale sviluppata dalla Michigan State University, per costruire e testare il rilascio simulato di agenti patogeni digitali nelle comunità biologiche. Hanno confrontato gli effetti dei patogeni ‘invasori’ sulla diversità dei batteri ospiti, prendendo come confronto una comunità di batteri in cui non si sono verificate ‘invasioni’ di vecchi microbi. Scoprendo che gli agenti patogeni antichi non solo riescono a sopravvivere e ad evolversi nel mondo moderno, ma che circa il 3% diventa dominante nel nuovo ambiente. Circa l'1% ha raggiunto risultati imprevedibili: alcuni hanno causato l'estinzione fino a un terzo delle specie ospiti, mentre altri hanno aumentato la loro diversità fino al 12% in più, rispetto alle simulazioni di controllo.
I rischi posti da questo 1% di patogeni possono sembrare piccoli, ma dato l'enorme numero di microbi antichi che potrebbero essere regolarmente rilasciati nelle comunità moderne, i ricercatori affermano che questi focolai rappresentano un pericolo sostanziale. “Il dibattito scientifico sull'argomento è stato dominato dalla speculazione, a causa delle sfide nella raccolta di dati o nella progettazione di esperimenti per elaborare e verificare ipotesi. Per la prima volta, forniamo un'analisi approfondita del rischio posto nei confronti delle moderne comunità ecologiche da questi agenti patogeni che viaggiano nel tempo, attraverso simulazioni computerizzate avanzate”, afferma Giovanni Strona. ““Abbiamo scoperto che gli agenti patogeni invasori potrebbero spesso sopravvivere, evolversi e, in alcuni casi, diventare eccezionalmente persistenti e dominanti nella comunità, causando perdite sostanziali o cambiamenti nel numero di specie viventi. I nostri risultati suggeriscono quindi che minacce imprevedibili finora confinate alla fantascienza potrebbero in realtà rappresentare un serio rischio come potenti fattori di danno ecologico”.
Per Corey Bradshaw si tratta di “nostri risultati preoccupanti, perché indicano un rischio effettivo derivante da patogeni attualmente intrappolati nel permafrost e nel ghiacciom che possono produrre un grave impatto ecologico. Nel caso peggiore, ma ancora del tutto plausibile, l'invasione di un singolo antico patogeno ha ridotto le dimensioni della sua comunità ospite del 30% rispetto ai nostri campioni di controllo. Come società, dobbiamo comprendere questo pericolo, in modo da poterci preparare a eventuali conseguenze indesiderate. I risultati ci dicono che il rischio non è più semplicemente una fantasia”.
Gli esperti hanno cercato di calcolare i rischi ecologici rappresentati dal rilascio nell'ambiente di questi antichi, e per questo imprevedibili, microbi. Hanno organizzato esperimenti simulati in cui agenti patogeni digitali del passato invadevano comunità di ospiti, simili a batteri. I ricercatori hanno utilizzato Avida, una piattaforma software per la vita artificiale sviluppata dalla Michigan State University, per costruire e testare il rilascio simulato di agenti patogeni digitali nelle comunità biologiche. Hanno confrontato gli effetti dei patogeni ‘invasori’ sulla diversità dei batteri ospiti, prendendo come confronto una comunità di batteri in cui non si sono verificate ‘invasioni’ di vecchi microbi. Scoprendo che gli agenti patogeni antichi non solo riescono a sopravvivere e ad evolversi nel mondo moderno, ma che circa il 3% diventa dominante nel nuovo ambiente. Circa l'1% ha raggiunto risultati imprevedibili: alcuni hanno causato l'estinzione fino a un terzo delle specie ospiti, mentre altri hanno aumentato la loro diversità fino al 12% in più, rispetto alle simulazioni di controllo.
I rischi posti da questo 1% di patogeni possono sembrare piccoli, ma dato l'enorme numero di microbi antichi che potrebbero essere regolarmente rilasciati nelle comunità moderne, i ricercatori affermano che questi focolai rappresentano un pericolo sostanziale. “Il dibattito scientifico sull'argomento è stato dominato dalla speculazione, a causa delle sfide nella raccolta di dati o nella progettazione di esperimenti per elaborare e verificare ipotesi. Per la prima volta, forniamo un'analisi approfondita del rischio posto nei confronti delle moderne comunità ecologiche da questi agenti patogeni che viaggiano nel tempo, attraverso simulazioni computerizzate avanzate”, afferma Giovanni Strona. ““Abbiamo scoperto che gli agenti patogeni invasori potrebbero spesso sopravvivere, evolversi e, in alcuni casi, diventare eccezionalmente persistenti e dominanti nella comunità, causando perdite sostanziali o cambiamenti nel numero di specie viventi. I nostri risultati suggeriscono quindi che minacce imprevedibili finora confinate alla fantascienza potrebbero in realtà rappresentare un serio rischio come potenti fattori di danno ecologico”.
Per Corey Bradshaw si tratta di “nostri risultati preoccupanti, perché indicano un rischio effettivo derivante da patogeni attualmente intrappolati nel permafrost e nel ghiacciom che possono produrre un grave impatto ecologico. Nel caso peggiore, ma ancora del tutto plausibile, l'invasione di un singolo antico patogeno ha ridotto le dimensioni della sua comunità ospite del 30% rispetto ai nostri campioni di controllo. Come società, dobbiamo comprendere questo pericolo, in modo da poterci preparare a eventuali conseguenze indesiderate. I risultati ci dicono che il rischio non è più semplicemente una fantasia”.
31 luglio 2023
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