冰封上万年的病毒,正在随气候变暖而活跃,潘

 新闻资讯     |      2020-03-24 14:08

冰封上万年的病毒,正在随气候变暖而活跃,潘多拉魔盒将要打开?

纵观历史长河,人类的发展史也包含与细菌病毒的抗争史。从黑死病到天花,我们不断进化和研究出与之抗衡的免疫力,而病毒也从未屈服于人类,它们也在发展演变,不时爆发出一两种新的变异病毒让人类猝不及防。于是人类又不得不重新认识、研究和消灭这些新病毒,这是一场永无止尽的世纪之战。


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每次当一种新型致命病毒出现,人类在它面前都是一个小白,我们需要花费大量的人力、物力和时间去寻找消灭它的途径和办法,而付出的代价也极为沉重,往往是少则几百,多则成千上万人的生命。这次正在肆虐的武汉新型冠状病毒,已经在短短的几个月造成我国2000多人死亡,影响波及世界多个国家,可见其危害程度之大。


史前致病细菌正随冻土融化而复苏。

事实上人类所面临的病毒危机还不止于此。近期据外媒报道,来自美国俄亥俄州立大学、内布拉斯加州大学的科学家团队在我国青藏高原西北部冰川中发现了33种已被冰封了15000年的史前病毒,其中28种病毒人类从未见过。而随着地球气候变暖,被困在冰和永冻层中长达千年的细菌和病毒正在逐渐复苏。


2016年8月,在西伯利亚亚马尔半岛的一个极寒小村落,一名12岁的男孩因感染炭疽病毒而死亡,至少20人入院治疗。科学家对此疫情研究后认为,75年前一只感染了炭疽热的驯鹿死亡,它的尸体被埋在被称为永久冻土的土层下面,直到2016年夏天该地区出现热浪,导致永久冻土层解冻,于是驯鹿尸体暴露出来。它将传染性炭疽菌释放到附近的水和土壤中,附近放牧的2000多只驯鹿感染了病毒,导致了小范围的人类感染病例。


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真正让科学家担心的是,上述病例很可能将不是孤立事件。随着地球变暖,更多的永久冻土将会融化。一般情况下,每年夏季只有约50厘米的浅层冻土会融化。但现在,全球变暖使旧的永久冻土层逐渐暴露在光天化日之下,从而慢慢开始融化。永久冻土是细菌病毒的最佳生存场所,它们可以在里面生存长达一百万年。如果这些冻土开始解冻,很可能意味着将打开疾病的潘多拉盒子。


病毒栖息冻土冰层可达数百万年。

法国马赛大学的进化生物学家Jean-Michel Claverie说:“永冻层是微生物和病毒的良好保护层,因为它很冷,没有氧气和光照。可能感染人类或动物的致病性病毒可能保存在古老的永久冻土层中,包括一些过去曾导致全球流行病的病毒。”


在2005年的一项研究中,美国国家航空航天局(NASA)的科学家们成功地复活了在阿拉斯加一个冰冻的池塘里生活了3.2万年的细菌。这种被称为“更新世肉杆菌”(Carnobacterium pleistocenium)的微生物在更新世时期就已经被冻结了,当时长毛猛犸象还在地球上游荡。冰一融化,他们就开始四处游动,似乎没有受到影响。两年后,科学家们又设法使一种800万年前的细菌复活,这种细菌曾潜伏在南极信标和马林斯峡谷冰川表面之下的冰层中。


在2014年的一项研究中,一个科学研究团队重新发现了两种被困在西伯利亚永久冻土层达免费牛牛游戏下载手机版3万年的病毒。它们被称为Pithovirus icum和Mollivirus icum。与大多数病毒不同,它们非常大,可以在普通显微镜下看到,属于“巨型病毒”。它们在沿海苔原地下100英尺处被发现,一旦它们复活,病毒很快就具有传染性。幸运的是,这些特殊的病毒只感染单细胞阿米巴原虫。尽管如此,研究表明其他可能感染人类的病毒也可能以同样的方式复活。


当然并不是所有的细菌都能在冻土层中复活。炭疽细菌之所以能做到这一点,是因为它们能形成孢子,而这些孢子极其顽强,可以在冷冻状态下存活一个多世纪。其他能形成孢子并能在永久冻土层中存活的细菌包括破伤风杆菌和肉毒杆菌。肉毒杆菌是引起肉毒中毒的病原体。肉毒中毒是一种罕见的疾病,会导致瘫痪甚至死亡。


环境变化和人类活动正在影响冻土层

19世纪90年代,西伯利亚爆发了一场天花大流行。一个城镇失去了40%的人口,他们的尸体被埋在科雷玛河河岸的上层永冻层下面。120年后,由于地质结构发生变化,科雷玛河开始泛滥,洪水侵蚀河岸,永冻层加速融化,那些因病毒死亡的人的尸体被冲刷出来,新西伯利亚国家病毒学和生物技术研究中心的科学家们测试了这些尸体样本后表示,他们发现尸体上有天花留下的疮痕,并且检测到了它的DNA片段。


此外,气候变暖使北冰洋的海冰正在融化,西伯利亚的北岸变得更容易从海上到达。其结果是人类开始涉足这些地方,工业开采,包括开采黄金、矿物、石油和天然气正变得有利可图。那些古老的地层可能会在采矿和钻探作业中暴露出来,如果存活的病毒粒子还在那里,就可能意味着灾难。


史前病毒并不仅仅来自永久冻土层。

2017年2月,美国国家航空航天局(NASA)的科学家宣布,他们在墨西哥的一个矿里发现了1万到5万年前的微生物。这些细菌被发现于墨西哥北部奈卡的水晶洞穴中。洞穴中含有许多乳白色的亚硒酸盐晶体,形成于几十万年前。


在新墨西哥州地下1000英尺的Lechuguilla洞穴中,科学家们甚至发现了更古老的细菌,这些微生物已经有400多万年没有见过地表,它们被困在晶体的小液囊中,但一旦被移除,它们就会复活并开始繁殖。这些微生物在基因上是独一无二的,很可能是新物种,但研究人员尚未发表他们的研究成果。


部分病毒细菌对抗生素具有天然免疫力。

虽然年代久远甚至远离人类文明,但这些细菌病毒不知为什么对人类已有的18种抗生素具有抗药性,包括被认为是对抗病毒感染“最后手段”的药物。在2011年的一项研究中,科学家从俄罗斯和加拿大之间的白令海峡地区3万年前永久冻土中发现的细菌中提取了DNA,他们发现基因编码对-内酰胺、四环素和糖肽抗生素具有耐药性。


在2016年12月发表的一项研究中,研究人员发现有种被称为Paenibacillus sp. LC231的细菌对70%的抗生素都有耐药性,并且能够完全消灭掉其中许多抗生素。由于这些细菌已经在洞穴中完全隔离了400万年,它们没有接触过人类,也没有接触过治疗人类感染的抗生素药物,因此意味着它的抗生素耐药性一定是通过其他方式产生的。


人类该如何应对?敬畏自然、和谐共生

有一种观点认为,冻土病原体带来的风险从本质上是不可知的,所以它们不应该让我们过于担心。相反,我们应该把重点放在气候变化所带来的更现实的威胁上。例如,随着地球变暖,北方国家将更容易受到疟疾、霍乱和登革热等“南方”疾病暴发的影响,因为这些病原体在更温暖的温度下茁壮成长。


另一种观点是,我们不应仅仅因为无法量化风险就忽视它们。有科学家表示,“根据我们之前的研究工作,现在确实存在一种可能性,那就是史前致病菌可能复活,并感染我们。它可能是可以用抗生素治愈的细菌,或者是耐药细菌,或者是病毒。如果病原体很久没有与人类接触,那么我们的免疫系统就没有准备好,这显然非常危险。人类必须引起足够的重视,世界各国应该联合起来进行研发,包括尽早发现和认识这些细菌病毒,并研究出相应的免疫药物等。”


我们认为,细菌和病毒既是人类的敌人,同时也是生态循环中不可或缺的一环。并不是所有的细菌都会致病,不少细菌还对人类有用。比如,如果没有细菌的生物降解,地球将成为各种动物和人类尸体横行的世界。我手机版游戏牛牛们只有加大科研力度,尽可能多地了解和掌握细菌病毒的各种属性,才能真正驾驭它们,避其有害之处,使之能为人类所用。


同时,虽然现代医学技术发展很快,但面对新型病毒的出现我们仍然会付出惨痛的代价,因此最好的方式就是敬畏自然、爱护自然,做到与大自然和谐相处,防止过度开发和利用自然,让那些沉睡了数百万年、远离人类的细菌病毒自生自灭,否则大自然就会在某个无法预料的时间和地点,以人类预想不到的方式,对肆意破坏环境的人类进行反击。


人类与病毒的生存之战,是一场没有硝烟的战争,如果指望以消灭致病细菌和病毒的方式来取得胜利,人类的胜利遥遥无期,病原体总能通过不断进化,找到对付人类药物的办法。既然难以消灭,那么做到相互尊重、和平共处,才是从根本上战胜病毒的最佳策略。