北极气温升高正在融化该地区的永久冻土层（地球下方的冰冻土壤层），并可能使休眠数万年的病毒复活。
虽然由遥远过去的疾病引起的大流行似乎就像科幻电影的前提，但科学家警告说，这种风险虽然很小，但被低估了。 在解冻期间，冷战时期的化学和放射性废物可能会被释放，从而可能危害物种并破坏生态系统。
加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院美国宇航局喷气推进实验室的气候科学家金伯利·迈纳说：“永久冻土层发生了很多令人担忧的事情，这确实表明了为什么我们保持尽可能多的永久冻土层冻结是非常重要的。”
永久冻土覆盖北半球的五分之一，长期以来一直支撑着北极苔原以及阿拉斯加、加拿大和俄罗斯的北方森林。 它就像一个时间胶囊，保存着科学家近年来发现和分析的几种灭绝生物的木乃伊遗骸，其中包括两只穴狮幼崽和一头披毛犀。
永久冻土是一种合适的存储介质，不仅因为它很冷，而且因为它很冷。 这也是光无法穿透的无氧环境。 然而，目前北极气温的变暖速度比地球其他地区快四倍，破坏了该地区的永久冻土层。
法国马赛艾克斯-马赛大学医学院医学和基因组学名誉教授让·米歇尔·克拉维里（Jean-Michel Claverie）测试了从西伯利亚永久冻土带采集的地球样本，看看其中包含的病毒颗粒是否仍然具有传染性。 他正在寻找他所说的“僵尸病毒”，并且他已经找到了一些。
病毒猎人
Claverie 研究了他在 2003 年首次发现的一种特殊类型的病毒。这种病毒被称为巨型病毒，它们比典型病毒大得多，并且在普通光学显微镜下可见，而不是在更强大的电子显微镜下 - 这使它们成为此方面的良好模型实验室工作的类型。
他检测永久冻土中冷冻病毒的努力部分受到俄罗斯科学家团队的启发，他们在 2012 年从松鼠洞穴中发现的 30,000 万年前的种子组织中复活了一朵野花。 （此后，科学家们也成功让古代微生物复活。）
2014年，他和他的团队成功复活了一种从永久冻土中分离出来的病毒，通过将其插入培养细胞中，使其在30,000万年来首次具有传染性。 为了安全起见，他选择研究一种只能针对单细胞阿米巴原虫，而不是动物或人类的病毒。
他在 2015 年重复了这一壮举，分离出了一种同样针对阿米巴原虫的不同类型的病毒。 在 18 月 XNUMX 日发表在《病毒》杂志上的最新研究中，克拉弗里和他的团队从西伯利亚七个不同地点采集的多个永久冻土样本中分离出了几种古代病毒株，并表明它们都可以感染培养的阿米巴细胞。
这些最新的毒株代表了五个新的病毒家族，除了他之前复活的两个病毒家族。 根据土壤的放射性碳测年法，最古老的大约有 48,500 年历史，并来自从地表以下 16 米（52 英尺）的地下湖中采集的地球样本。 在猛犸象遗骸的胃内容物和皮毛中发现的最年轻的样本距今已有 27,000 年。
Claverie 说，感染变形虫的病毒在经过这么长时间后仍然具有传染性，这表明可能存在更大的问题。 他担心人们会将他的研究视为一种科学奇观，而不会将古代病毒复活的前景视为严重的公共健康威胁。
“我们将这些感染变形虫的病毒视为永久冻土中可能存在的所有其他可能病毒的替代品，”克拉维里告诉美国有线电视新闻网。
“我们看到了很多很多其他病毒的痕迹，”他补充道。 “所以我们知道他们在那里。 我们不确定他们是否还活着。 但我们的理由是，如果变形虫病毒还活着，其他病毒就没有理由不活着，并且能够感染它们自己的宿主。”
人类感染的先例
在永久冻土层中发现了可以感染人类的病毒和细菌的痕迹。
1997 年，从阿拉斯加苏厄德半岛一个村庄的永久冻土层中挖掘出的一名妇女尸体的肺部样本中含有导致 1918 年流感大流行的流感病毒株的基因组物质。 2012年，科学家证实，埋藏在西伯利亚的一名拥有300年历史的女性木乃伊遗骸中含有引起天花的病毒的基因特征。
2,000 年 2016 月至 XNUMX 月期间，西伯利亚爆发炭疽病，影响了数十人和 XNUMX 多头驯鹿，这也与异常炎热的夏季永久冻土的深度融化有关，使得炭疽杆菌的旧孢子从旧墓地或旧墓地中重新出现。动物尸体。
瑞典于默奥大学临床微生物学系名誉教授 Birgitta Evengård 表示，应该更好地监测永久冻土融化中潜在病原体带来的风险，但警告不要危言耸听。
“你必须记住，我们的免疫防御是在与微生物环境密切接触的情况下发展起来的，”Evengård 说，他是 CLINF 北欧卓越中心的成员，该中心致力于研究气候变化对人类和传染病流行的影响。北方地区的动物。
她说：“如果永久冻土中隐藏着一种我们数千年来没有接触过的病毒，那可能是我们的免疫防御不够充分。” “尊重现状、积极主动而不是被动反应是正确的。 对抗恐惧的方法就是拥有知识。”
当然，在现实世界中，科学家们并不知道这些病毒一旦暴露在当今条件下还能保持传染性多久，也不知道病毒遇到合适宿主的可能性有多大。 并非所有病毒都是可引起疾病的病原体； 有些是良性的，甚至对宿主有益。 虽然拥有 3.6 万人口，但北极仍然是一个人烟稀少的地方，这使得人类接触古老病毒的风险非常低。
尽管如此，“在全球变暖的背景下，风险必然会增加，”克拉维里说，“在这种情况下，永久冻土层的融化将继续加速，随着工业投资的兴起，更多的人将居住在北极。”
克拉维里并不是唯一一个警告该地区可能成为溢出事件的沃土的人——当病毒跳入新宿主并开始传播时。
去年，一组科学家发表了对取自哈森湖（位于北极圈内的加拿大淡水湖）的土壤和湖泊沉积物样本的研究。 他们对沉积物中的遗传物质进行了测序，以识别该地区潜在宿主（植物和动物）的病毒特征和基因组。
通过计算机模型分析，他们表明，在靠近大量冰川融水流入湖泊的地方，病毒蔓延到新宿主的风险更高——随着气候变暖，这种情况变得更有可能发生。
未知的后果
美国宇航局喷气推进实验室的迈纳说，识别变暖的永久冻土中包含的病毒和其他危害是了解它们对北极构成风险的第一步。 其他挑战包括量化永久冻土融化的地点、时间、速度和深度。
融化可能是一个渐进的过程，每十年只有几厘米，但也可能发生得更快，例如在大规模土地塌陷的情况下，可能会突然暴露出深层和古老的永久冻土层。 该过程还将甲烷和二氧化碳释放到大气中——这是气候变化的一个被忽视和低估的驱动因素。
迈纳在 2021 年发表在科学杂志《自然气候变化》上的一篇论文中，列出了目前北极永久冻土中冻结的一系列潜在危险。
这些可能的危险包括重金属开采过程中埋藏的废物以及杀虫剂滴滴涕（DDT）等化学物质，这种物质在 2000 年代初期就被禁止了。 自 1950 世纪 XNUMX 年代核试验出现以来，俄罗斯和美国也向北极倾倒了放射性物质。
迈纳和其他研究人员在 2021 年的论文中指出：“突然解冻会迅速暴露出旧的永久冻土层，释放出埋藏在更深层中的化合物和微生物。”
在研究论文中，迈纳将永久冻土释放的远古病原体直接感染人类称为“目前不太可能”。
然而，迈纳说她担心她所谓的“玛士撒拉微生物”（以圣经中最长寿的人物命名）。 这些生物可以将古老和已灭绝的生态系统的动态带入当今的北极，带来未知的后果。
Miner 说，古代微生物的重新出现有可能改变土壤成分和植物生长，可能进一步加速气候变化的影响。
“我们真的不清楚这些微生物将如何与现代环境相互作用，”她说。 “我认为我们中的任何一个人都不想进行这样的实验。”
迈纳说，最好的行动方案是试图阻止解冻和更广泛的气候危机，并将这些危害永远埋藏在永久冻土中。
