北极冰雪融化释放古老病原体——这对世界意味着什么?

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  • 永久冻土融化,释放出冻结了数千年的有机物质,其中包括细菌和病毒。

  • 迄今科学家研究过的所有病毒都是只影响变形虫的巨型DNA病毒,因此不太可能对哺乳动物构成危险,更不用说人类了。

  • 不过,细菌可能会带来问题——多年来,炭疽这种细菌性疾病曾多次暴发,影响牲畜和人类。

  • 总体而言,永久冻土融化不太可能大幅增加环境中已有的抗微生物药物耐药基因。

科学家最近复活了几种大型病毒。它们在西伯利亚冰冻的地层(永久冻土)中埋藏了数万年。

这款智能体温计或可预测未来病毒爆发
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复活的病毒中,最年轻的也有整整27,000年历史。而最古老的——一种潘多拉病毒——约有48,500年历史。这是迄今复活过的最古老病毒。

随着全球持续变暖,永久冻土融化,释放出冻结了数千年的有机物质,其中包括细菌和病毒——有些仍能繁殖。

这项最新研究由来自法国、德国和俄罗斯的一组科学家开展;他们成功复活了13种病毒,名称颇为奇特,例如潘多拉病毒和吃豆人病毒,这些病毒取自七份西伯利亚永久冻土样本。

假设样本在提取过程中没有受到污染(这始终很难保证),那么这些确实是有活性的病毒,此前它们只在数万年前复制过。

这并非首次在永久冻土样本中发现有活性的病毒。此前研究报告称,发现了一种皮托病毒和一种莫利病毒。

作者在预印本(一项尚未经过其他科学家评审的研究)中表示,“古老永久冻土层融化后,古老病毒颗粒仍具有传染性并重新进入传播链,这种风险值得认真考量”。那么,迄今我们对这些所谓的“僵尸病毒”风险了解多少?

迄今从此类样本中培养出的所有病毒都是巨型DNA病毒,只影响变形虫。它们与影响哺乳动物、更不用说人类的病毒相去甚远,极不可能对人类构成危险。

然而,有一种感染变形虫的大型病毒名为棘阿米巴多噬拟菌病毒,曾被认为与人类肺炎有关。但这种关联远未得到证实。因此,目前看来,从永久冻土样本中培养出的病毒不会对公众健康构成威胁。

更值得关注的是,永久冻土融化可能会释放长期死亡者的遗体;他们可能死于传染病,从而使这种感染再次传播到世界各地。

全球唯一已被根除的人类传染病是天花。天花卷土重来,尤其是在难以抵达的地区,可能酿成全球性灾难。研究人员已在永久冻土墓葬中的遗体里检测到天花感染的证据,但“只有部分基因序列”,也就是说只是无法感染任何人的病毒残片。不过,天花病毒在-20°C冷冻时确实能很好地存活,但存活时间仍只有几十年,而非几个世纪。

过去几十年间,科学家挖掘出一些死于西班牙流感、被埋葬在阿拉斯加永久冻土影响区以及挪威斯瓦尔巴群岛的遗体。研究人员能够对这些死者组织中的流感病毒进行测序,但未能培养出病毒。流感病毒冷冻后至少能存活一年,但可能无法存活数十年。

细菌可能是更大的问题

不过,其他类型的病原体,例如细菌,也可能带来问题。多年来,西伯利亚驯鹿曾多次遭遇炭疽暴发(炭疽是一种影响牲畜和人类的细菌性疾病)。

2016年曾发生一次特别严重的疫情,导致2,350头驯鹿死亡。这次疫情恰逢一个特别炎热的夏季,因此有人提出,永久冻土融化释放的炭疽可能引发了疫情。

不过,其他类型的病原体,例如细菌,也可能带来问题。Image: 路透社

有记录的西伯利亚驯鹿炭疽疫情可追溯至1848年。这些疫情中,人类也常因食用死亡驯鹿而受到影响。不过,也有人提出了其他解释,这些疫情未必与永久冻土融化有关,例如停止接种炭疽疫苗,以及驯鹿数量过多。

即使永久冻土融化引发了炭疽疫情并对当地居民造成严重影响,食草动物感染炭疽在全球也十分普遍,这类局部疫情也不太可能引发大流行。

另一个令人担忧的问题是,永久冻土融化是否会将耐抗微生物药物的生物释放到环境中。多项研究提供了有力证据,表明在永久冻土样本中可以检测到抗微生物药物耐药基因。耐药基因是使细菌能够对抗生素产生耐药性的遗传物质,并可在细菌之间传播。这并不令人意外,因为许多抗微生物药物耐药基因演化自抗微生物药物时代之前就已存在的土壤生物。

然而,环境,尤其是河流,已经受到大量耐抗微生物药物的生物和耐药基因污染。因此,永久冻土融化后释放的耐药细菌不太可能大幅增加环境中原本就十分丰富的抗微生物药物耐药基因。

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