Secondo un nuovo studio globale, i cambiamenti climatici potrebbero accelerare il rilascio di agenti patogeni “che viaggiano nel tempo” per effetto dello scioglimento del permafrost e del ghiaccio dove sono rimasti intrappolati per millenni, con possibili minacce per l’ambiente e persino per l’umanità.
“L’idea che antichi agenti patogeni intrappolati nel ghiaccio o nascosti in remoti laboratori potessero liberarsi, con conseguenze catastrofiche per gli esseri umani di solito, è stata una fruttuosa fonte di ispirazione per generazioni di romanzieri e sceneggiatori di fantascienza. Tuttavia, i tassi senza precedenti di scioglimento dei ghiacciai e del permafrost stanno ora offrendo a molti tipi di microrganismi dormienti nel ghiaccio concrete opportunità di riemergere, portando alla ribalta interrogativi sulle loro potenziali minacce per la salute umana e per l’ambiente, difficili da stimare”
È la sintesi con cui gli autori riassumono lo Studio “Time-travelling pathogens and their risk to ecological communities”, pubblicato il 27 luglio 2023 su PLOS Computational Biology, che ha cercato di quantificare i rischi ecologici posti da questi microbi utilizzando simulazioni al computer.
I ricercatori hanno eseguito esperimenti in cui agenti patogeni simili a virus digitali del passato invadono comunità di ospiti simili a batteri. Hanno quindi confrontato gli effetti degli agenti patogeni invasori sulla diversità dei batteri ospiti con quelli nelle comunità di controllo in cui non si è verificata alcuna invasione, scoprendo che gli antichi agenti patogeni invasori potevano spesso sopravvivere ed evolversi nelle moderne comunità, e circa il 3% è diventato dominante. Mentre la maggior parte degli invasori dominanti ha avuto scarso effetto sulla composizione della comunità più ampia, circa l’1% degli invasori ha prodotto risultati imprevedibili. Alcuni hanno causato l’estinzione fino a un terzo delle specie ospiti, mentre altri hanno aumentato la diversità fino al 12% rispetto alle simulazioni di controllo.
I rischi posti da questo 1% di agenti patogeni rilasciati possono sembrare piccoli, ma dato l’enorme numero di microbi antichi regolarmente rilasciati nelle comunità moderne, gli eventi epidemici rappresentano ancora un rischio sostanziale. Le nuove scoperte suggeriscono che i rischi posti dai patogeni che viaggiano nel tempo – finora confinati nelle storie di fantascienza – potrebbero in effetti essere potenti motori del cambiamento ecologico e minacce alla salute umana.
“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 – ha affermato Giovanni Strona, ricercatore del Joint Research Centre della Commissione UE e Professore associato al Programma Organismal and Evolutionary Biology Research presso l’Università di Helsinki , co-coordinatore dello Studio – Per la prima volta, forniamo un’analisi approfondita del rischio rappresentato per le moderne comunità ecologiche da questi agenti patogeni che ‘viaggiano nel tempo’ attraverso simulazioni computerizzate avanzate. 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 costruire e testare il rilascio simulato di agenti patogeni digitali nelle comunità biologiche, i ricercatori hanno utilizzato Avida, un sistema di vita artificiale che simula l’evoluzione in silico di complesse comunità di microrganismi digitali ecologicamente simili ai virus batteriofagi, sviluppata dalla Michigan State University.
Corey Bradshaw, Professore di Ecologia globale alla Flinders University di Adelaide (Australia), l’altro co-coordinatore della ricerca, afferma che le nuove scoperte mostrano che il rischio di invasione di agenti patogeni sconosciuti che possono causare danni irreversibili non è trascurabile, evocando un altro “cigno nero” [ndr: titolo del libro di Nassim Nicholas Taleb, saggista e epistemologo, che considera tale un evento altamente improbabile con tre caratteristiche principali: è imprevedibile; ha un enorme impatto; determina la ricerca giustificativa della sua comparsa]
“Da questo punto di vista, i nostri risultati sono preoccupanti, perché indicano un rischio effettivo derivante dai rari eventi in cui i patogeni attualmente intrappolati nel permafrost e nel ghiaccio producono gravi impatti ecologici – ha osservato Bradshaw – 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 controlli non invasivi. Come società, dobbiamo comprendere il potenziale rischio rappresentato da questi antichi microbi in modo da poterci preparare a eventuali conseguenze indesiderate del loro rilascio nel mondo moderno. I risultati ci dicono che il rischio non è più semplicemente una fantasia da cui non dovremmo essere preparati a difenderci”.
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