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万年冰封的北极融化 会打开远古病毒库?

在我们印象中万年冰封的北极冻土,正在出现越来越多的裂缝。

有研究表明,极有可能到2034年,北极可能会在夏季无冰。

北极永久冻土层解冻后,景观地貌变化很大,使得奥科米拉加河流入大海。

  • 北极加速消融,对人类意味着什么?

首先,这会加重日益生态危机。

不断上升的气温正在融化北极永久冻土,释放出大量的甲烷,这是一种强有力的吸热气体,据专家测算,其温室效应比二氧化碳强25倍,也有人认为可能高至72倍。寇克.史密斯博士就认为气候科学家应该多强调甲烷所造成的可怕后果:“我们当然必须解决二氧化碳排放的问题,但如果我们想要在未来廿年内扭转气候变迁,则应设法减少留存期较短的温室气体,其中最重要的就是甲烷。”

你会选择住在哪一个地球?

有专家支持,北极气温是全球升温速度的2-3倍,如果这个势头不得到抑制的话,势必引发生态灾难。因为永冻层可能会释放出数十亿吨甲烷,导致二氧化碳排放量呈爆炸式增长。

美国西北太平洋国家实验室生物科学部的首席科学家珍妮特·詹森说:“这令人担忧,因为有这么多的碳排放。”她研究了永久冻土层中大部分处于休眠状态的微生物是如何在地面融化时苏醒的。这些微生物开始吞噬腐烂的植物,并释放出使地球变暖的气体。

另一位资深科学家罗伯特·马克斯·霍尔姆斯也表示,这个问题将非常严重。北极永久冻土层的碳含量是目前大气中碳含量的两倍。他说,即使是一点点的变暖也会释放出大量埋藏的碳。

高速行驶的列车

他补充道:“它是在数万年的时间里形成的,这是我们应该担心的大问题。一旦火车离开车站,就很难刹车了。”

气候变化正导致北极永久冻土层以惊人的速度融化。据估计,虽然北极永久冻土目前覆盖的面积比俄罗斯还大,但到本世纪末,它可能会缩小到比阿拉斯加还小的面积。

冻结的甲烷气泡被捕获在北极冰中。

  • 可找到古老的病毒样本

一百年前,一位爱斯基摩妇女,1918年西班牙流感的受害者,一直被埋在阿拉斯加永冻土下6英尺深的集体墓穴里。但当冰冻的土地在20世纪90年代开始解冻时,布雷维克镇的因纽特人允许科学家们把她挖出来。她充足的身体脂肪使她的肺能够抵御更温暖的温度,帮助保存病毒的碎片。

爱斯基摩人

多亏了这一发现,研究人员能够破译该病毒的基因蓝图,这使得他们最近能够搞清楚为什么1918年的流感如此致命。他们的见解将帮助公共卫生专家更好地为下一次大流行疾病做准备。

这可能是缓慢迫近的北极升温灾难的一个小小好处。

不过,随着北极冻土解冻,它也可能揭示许多疾病的起源,如猩红热或冠状病毒,帮助科学家了解过去的疫情并应对新的疫情。

“我们无法预测未来,但通过对过去的了解,我们对可能发生的事情有了一些线索,”美国国家传染病专家戴维·莫伦斯说。2007年,莫伦斯与人共同撰写了一篇关于在阿拉斯加发现西班牙流感病毒的论文。他说,他们花了10年时间来确定这种流感的基因构成,并把他们的工作比作把成千上万个破碎的茶杯碎片粘在一起。如今,由于技术的进步,这项工作只需要几天时间。

在去年发表的一项研究中,莫伦斯的团队在1918年的流感病毒株中发布了导致这种疾病变得如此致命的基因。他们还确定,1957年、1968年和2009年的流感流行是由1918年病毒株的后代引起的。

“我们现在知道,1918年的病毒与今天存在的鸟类病毒在基因上非常接近,”莫伦斯说。

1918年,士兵们在堪萨斯州芬斯顿营的一家医院接受西班牙流感治疗。

在去年发表的另一篇论文中,科学家们详细阐述了他们如何用这些发现开发一种通用流感疫苗,这种疫苗可以针对几种不同毒株提供保护,并避免了每年接种疫苗的需要。这些发现是埋藏在北极冻土下的众多秘密之一。

“它就像一个时间胶囊。我们一直在研究它们前进的方向,现在我们也能回到过去,”莫伦斯说。“地球变暖越多,病毒的来源就会暴露得越多。很难知道我们将会发现什么,但我的感觉是,当我们在新地方寻找病毒和其他有机体时,我们很可能会找到它们。”

当然,这还是一个新兴的研究领域。科学家们才刚刚开始认识到永久冻土融化的研究潜力。专家们说,在某种程度上,他们甚至可能发现古代冠状病毒的样本。如果他们这样做了,病毒学家或会从中学到一些东西,可以帮助他们对抗当前的流行病。

“冠状病毒到处都是,”美国加州大学圣地亚哥分校的传染病专家罗伯特·T·索伊说。“它们存在于蝙蝠和其他哺乳动物体内,这些受感染的动物也会死亡并被埋在北极冻土里。”

虽然科学家们有激活潜伏在地下的古老疾病的危险——这种可能性比较低,但许多研究人员认为,为了更好地了解致命疾病的起源,冒这个险是值得的。他们表示,如果采取正确的预防措施,这些威胁就会很遥远。以西班牙流感为例,其病毒片段基本上已经死亡,它们现在只能在实验室里培育。

  • 3万年前的“巨型病毒”

在北极土壤中出土的众多奇迹之一是噬菌体——一种杀死细菌的病毒。科学家们正在研究它们是否有可能阻止危及生命的耐药细菌。因为每种噬菌体针对的是一种不同的细菌,每一种新发现的噬菌体都增加了治疗手段的种类。埋藏已久的细菌也提供了关于存在于数千年前的古代细菌性质的线索。

噬菌体正在“蚕食”细菌

“现在有成千上万的噬菌体,它们和永久冻土刚形成时埋在地下的噬菌体相同。通过对它们的研究,我们会发现在这段时间里它们能够杀死哪些细菌,”斯库利说。

科学家们还在3万年前的西伯利亚永久冻土样本中发现了一种“巨型病毒”。虽然它只能在显微镜下观察,但与传统病毒相比,这种病毒体积巨大。尽管这个名字让人害怕,但在西伯利亚发现的这种病毒对人类并没有威胁。

  • 会有远古病毒大举来袭吗?

然而,并非所有埋在永久冻土层中的微生物都是无害的。虽然科学家们小心翼翼地控制致命疾病,但有些疾病可能会自行复苏。例如,2016年西伯利亚爆发炭疽疫情的原因,被认为是因为一具感染了炭疽的75岁驯鹿尸体解冻。这场疫情导致数十人患病,一名儿童死亡。

工人们生产天花疫苗

哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院传染病专家、流行病学教授斯蒂芬·莫尔斯表示,尽管高温几乎可以杀死所有病毒,但一些罕见的病毒,比如天花,可以在解冻后存活下来。1980年,世界卫生组织宣布这种疾病已被根除,但永久冻土层的融化有可能使它卷土重来。

莫尔斯说:“如果足够干燥,它在温暖的环境下也能生存,因为它是一种非常顽强的病毒。”他补充说,在此之前,科学家们无法想象天花会从坟墓中死而复生,但不断上升的气温使这种可能性大大提升。也许我这个想法太牵强了,但现在随着北极的气候变化,这似乎并非不可能。”

无论多么渺茫的一线希望是,融化的永久冻土层也可能导致大量新的拯救生命的发现。气候变化正在打开一个生物奥秘的宝库,这可能有助于科学家将一些最致命的疾病挡在门外。

“那个环境包含了很多秘密,”莫伦斯说。“当我们改变和发布这些东西时,不可能预测我们会发现什么惊喜。”

当然,风险也是并存的,也可能会给人类带来厄运。

对病毒学家们的乐观,你怎么看呢?

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