北极变暖的气温正在融化该地区的永久冻土层——地下一层冻结的土壤—— 并可能激起潜伏数万年的病毒，这些病毒可能危及动物和人类的健康。虽然遥远过去的疾病引发的大流行听起来像科幻电影的情节，但科学家警告说，风险虽然很低，但未被充分认识。可追溯到冷战时期的化学和放射性废物可能会伤害野生动物并破坏生态系统，也可能在解冻期间释放出来。
美国宇航局喷气推进实验室的气候科学家 Kimberley Miner 说：“永久冻土层发生了很多令人担忧的事情，并且（它）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。”在加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院。永久冻土覆盖了北半球五分之一的面积，几千年来一直支撑着阿拉斯加、加拿大和俄罗斯的北极苔原和北方森林。它充当一种时间胶囊，除了保存古代病毒外，还保存了 科学家近年来发掘和研究的许多已灭绝动物的木乃伊遗骸，其中包括两只洞穴狮子幼崽 和一头长毛犀牛。
永久冻土是一种很好的存储介质的原因不仅仅是因为它很冷，还因为它很冷。这是一个光线无法穿透的无氧环境。但目前北极的气温升温速度比地球其他地区快四倍，削弱了该地区永久冻土层的顶层。
为了更好地了解冷冻病毒带来的风险，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) 对从西伯利亚永冻土中采集的地球样本进行了测试，以查看是否存在任何病毒颗粒其中所含的物质仍然具有传染性。他正在寻找他称之为“僵尸病毒”的东西——他找到了一些。
Claverie 研究了他于 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，它们比典型的病毒种类大得多，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可见——这使它们成为该病毒的一个很好的模型实验室工作的类型。他在永久冻土层中检测冰冻病毒的努力在一定程度上受到了俄罗斯科学家团队的启发，该团队在 2012 年从松鼠洞穴中发现的具有30,000 年历史的种子组织中复活了一株野花。（从那以后，科学家们也成功地让远古的微型动物复活了。）
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，通过将其植入培养细胞，使其在 3 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变形虫的病毒，而不是动物或人类。
他在 2015 年重复了这一壮举，分离出另一种同样针对变形虫的病毒。在他于2 月 18 日发表在《病毒》杂志上的最新研究中，Claverie 和他的团队从取自西伯利亚七个不同地方的多个永久冻土样本中分离出几种古代病毒株，并表明它们都可以感染培养的变形虫细胞。这些最新的毒株代表了五个新的病毒家族，在他之前复活的两个病毒家族之上。根据土壤的放射性碳测年法，最古老的大约有 48,500 年历史，来自从地表以下 16 米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中挖掘出的一名女性尸体的肺部样本中 含有导致 1918 年流感大流行的流感毒株的基因组物质。2012 年，科学家证实埋葬在西伯利亚的一名 300 年前女性的木乃伊遗骸含有导致天花的病毒的遗传特征。
2016 年 7 月至 8 月期间西伯利亚爆发的炭疽病疫情影响了数十人和 2,000 多头驯鹿，这也与异常炎热的夏季永久冻土层更深的融化有关，使得炭疽芽孢杆菌的旧孢子从旧墓地重新浮出水面或动物尸体。
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，我们的免疫防御系统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，该中心研究气候变化对人类和传染病流行的影响。北部地区的动物。“如果永久冻土中隐藏着一种我们数千年未接触过的病毒，那可能是我们的免疫防御不够充分，”她说。“尊重情况并积极主动而不仅仅是被动反应是正确的。战胜恐惧的方法就是拥有知识。”
病毒溢出的可能性
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，或者这些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 360 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，随着工业企业的兴起，更多的人将居住在北极。”
Claverie 并不是唯一一个警告该地区可能成为溢出事件的沃土——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从位于北极圈内的加拿大淡水湖哈森湖采集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，以确定该地区的病毒特征和潜在宿主（植物和动物）的基因组。
他们使用计算机模型分析表明，在靠近大量冰川融水流入湖泊的地方，病毒传播到新宿主的风险更高——随着气候变暖，这种情况更有可能发生。
NASA 喷气推进实验室的 Miner 说，识别变暖的永久冻土层中包含的病毒和其他危害是了解它们对北极构成的风险的第一步。其他挑战包括量化永久冻土融化的地点、时间、速度和深度。解冻可以是每十年几厘米的渐进过程，但也可以发生得更快，例如在可能突然暴露深层和古老的永久冻土层的大规模土地坍塌的情况下。该过程还会将甲烷和二氧化碳释放到大气中——这是一个被忽视和低估的气候变化驱动因素。
Miner 在 2021 年发表在科学杂志《自然气候变化》上的 一篇论文中对目前冻结在北极永久冻土层中的一系列潜在危害进行了分类。这些可能的危险包括重金属和化学制品（如 2000 年代初被禁止使用的杀虫剂滴滴涕）开采产生的掩埋废物。自 1950 年代核试验出现以来，俄罗斯和美国也将放射性物质倾倒在北极。
Miner 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旧的永久冻土层，释放出隐藏在更深层的化合物和微生物。”在研究论文中，Miner 将永久冻土释放的古代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。（题图：从西伯利亚永久冻土中钻出的地心已被分析以检测冷冻病毒。Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AM 来源：CNN）
