Während Großbritannien und die USA gerade erst aus der „Pandemiephase“ für Covid-19 heraus sind, blicken Wissenschaftler bereits auf die nächste globale Gesundheitskrise – und sagen, sie könnte durch eine Mikrobe ausgelöst werden, die in einem tibetischen Gletscher eingeschlossen ist.
Forscher der Universität Lanzhou untersuchten 21 Gletscher auf dem tibetischen Plateau und fanden Hinweise auf 968 Mikroben, von denen die meisten noch nie zuvor gesehen wurden.
Besorgniserregend ist, dass das Team auch mehr als 25 Millionen proteinkodierende Gene identifizierte, darunter einige, die die Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen, beeinflussen könnten.
“Im Eis eingeschlossene moderne und alte pathogene Mikroben könnten zu lokalen Epidemien und sogar Pandemien führen”, schreiben die Forscher in ihrer in Nature Biotechnology veröffentlichten Studie.
Forscher der Universität Lanzhou untersuchten 21 Gletscher auf dem tibetischen Plateau und fanden Hinweise auf 968 Mikroben, von denen die meisten noch nie zuvor gesehen wurden
Die Forscher sequenzierten 883 Bakteriengenome von kultivierten Gletscherbakterien und 85 Metagenome von 21 tibetischen Gletschern, die verschiedene Lebensräume abdecken, darunter Schnee (Karte unten links), Eis (Karte oben links) und Kryokonit (Karte oben rechts).
In der Studie sammelte das Team von 2016 bis 2020 Bakterien und mikroskopisch kleine Lebensformen namens Archaea von 21 Gletschern auf dem tibetischen Plateau.
Mithilfe der genetischen Sequenzierung entdeckten die Forscher Hinweise auf 968 Mikrobenarten.
Einige der Mikroben sind weit verbreitet, wie Pseudomonas aeruginosa, die im Boden und im Wasser vorkommt.
Es wurde jedoch festgestellt, dass die überwiegende Mehrheit (82 Prozent) wenig genetische Ähnlichkeit mit Mikroben aufweist, die in anderen Umgebungen vorkommen.
Elf Prozent der Arten wurden nur in einem Gletscher gefunden, während 10 Prozent in fast allen untersuchten Gletschern vorkamen.
Das Team entdeckte auch mehr als 25 Millionen proteinkodierende Gene – darunter einige, die die Fähigkeit, Krankheiten zu verursachen, beeinflussen könnten.
“Hier präsentieren wir unseres Wissens nach den ersten speziellen Genom- und Genkatalog für Gletscherökosysteme, der 3.241 Genome und aus Metagenomen zusammengesetzte Genome und 25 Millionen nicht redundante Proteine aus 85 tibetischen Gletscher-Metagenomen und 883 kultivierten Isolaten umfasst”, schrieben die Forscher.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich viele Mikroben so entwickelt haben, dass sie extremen Bedingungen standhalten, so das Team.
“Die Oberflächen von Gletschern beherbergen eine Vielzahl von Lebewesen, darunter Bakterien, Algen, Archaea, Pilze und andere Mikroeukaryoten”, erklärten sie.
„Mikroorganismen haben bewiesen, dass sie sich an diese extremen Bedingungen anpassen und zu lebenswichtigen ökologischen Prozessen beitragen können.
Einige der Mikroben sind weit verbreitet, wie Pseudomonas aeruginosa, die im Boden und im Wasser vorkommt. Es wurde jedoch festgestellt, dass die überwiegende Mehrheit (82 Prozent) wenig genetische Ähnlichkeit mit Mikroben aufweist, die in anderen Umgebungen vorkommen
„Gletschereis kann auch als Aufzeichnung von Mikroorganismen aus der Vergangenheit dienen, wobei alte (mehr als 10.000 Jahre alte) luftübertragene Mikroorganismen erfolgreich wiederbelebt werden.
“Deshalb stellt das eiszeitliche Mikrobiom auch eine unschätzbare Chronologie des mikrobiellen Lebens auf unserem Planeten dar.”
Das tibetische Plateau ist eine wichtige Wasserquelle für einige der größten Flüsse der Welt, was bedeutet, dass gefährliche Mikroben schnell eine große Anzahl von Menschen erreichen könnten, wenn sie freigesetzt werden.
“Das tibetische Plateau, das als Wasserturm Asiens bekannt ist, entspringt mehreren der größten Flüsse der Welt, darunter der Jangtse, der Gelbe Fluss, der Ganges und der Yarlung Tsangpo (Brahmaputra-Fluss)”, erklärten die Forscher.
“Die Freisetzung potenziell gefährlicher Bakterien könnte die beiden bevölkerungsreichsten Länder der Welt betreffen: China und Indien.”
Besorgniserregend warnte ein Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) aus dem Jahr 2019, dass bis zu zwei Drittel der verbleibenden Gletscher des tibetischen Plateaus bis zum Ende des Jahrhunderts verschwinden werden.
Es wird erwartet, dass in dieser Zeit ein Drittel des Eises verloren gehen wird – selbst wenn die globale Erwärmung auf 2,7 °F (1,5 °C) über dem vorindustriellen Niveau begrenzt ist.
Das Team hofft, dass das Projekt, das sie „Tibetan Glacier Genome and Gene“ (TG2G)-Katalog nennen, für Forscher in der Zukunft nützlich sein wird.
„Der TG2G-Katalog bietet eine Datenbank und eine Plattform für die Archivierung, Analyse und den Vergleich von Gletschermikrobiomen auf Genom- und Genebene. Es ist besonders zeitgemäß, da das Gletscherökosystem durch die globale Erwärmung bedroht ist und Gletscher sich mit einer beispiellosen Geschwindigkeit zurückziehen“, schlossen sie.
“Wir gehen davon aus, dass der Katalog die Grundlage für ein umfassendes globales Archiv für glaziale Mikrobiomdaten bilden wird.”
Die Forschung wurde in Nature Biotechnology veröffentlicht.