冰川融化將放出遠古病毒,人類危險了?
2021-01-15 國家地理中文網
在山東省鄒平市一家醫院，醫護人員在隔離病房互相擁抱，給彼此打氣。
攝影：STR/AFP VIA GETTY IMAGES
新型冠狀病毒的肆虐，
給我們帶來了死亡與傷痛。
2014年10月，來自麻薩諸塞州的醫生在進入賴比瑞亞附近一家新開的伊波拉診所之前，用鏡子檢查了防護裝備。
DANIEL BEREHULAK, THE NEW YORK TIMES, REDUX
病毒——自然創造的冷血殺手，
早在人類出現之前就佔領了這顆星球。
隨著全球變暖，冰層融化，
潛伏在冰川和永久凍土中
數百年甚至數千年的病毒可能會「甦醒」。
今年早些時候，
科學家檢查了來自中國西藏
古裡雅冰冠的兩個冰芯樣本，
其中一個樣本的歷史可追溯到520年前，
而另一個幾乎是在約1.5萬年前
被封鎖在冰層之下的。
古裡雅冰冠（Guliya Ice Cap）位於青藏高原西崑侖山。
圖源：Lide Tian
科學家分析了冰芯的微生物和病毒群落，
發現兩個冰芯的微生物明顯不同，
可能代表了沉積時非常不同的氣候條件。
被發現的33個病毒種群中，
有4個已知和28個未知的病毒屬。
（註：通用的病毒分類系統採用目、科、亞科、屬和種的分類等級，如新冠病毒與SARS病毒同屬於冠狀病毒科BETA病毒屬，但不同種。）
顯微鏡下的流感病毒。
攝影：BSIP SA, ALAMY
分析還發現了總共254個細菌屬，其中118個屬級已鑑定。樣本中含有大量的紫色桿菌屬、極地單胞菌屬、黃桿菌屬，叢毛單胞菌科和微桿菌科的未知屬。
微小的藍細菌通過光合作用創造了地球富氧大氣，在地球歷史上發揮了巨大的作用。
攝影：STEVE GSCHMEISSNER, PHOTO RESEARCHERS, INC
在病毒宿主預測中，33個病毒種群中有18個與同時出現的大量細菌有關，這表明病毒感染了多個豐富的微生物類群。
噬菌體從垂死的鏈球菌中逃脫，準備尋找另一個受害者。
攝影：DENNIS KUNKEL MICROSCOPY, INC
在冰層中休眠了數百乃至萬年之後，
隨著持續不斷的冰川、凍土融化，
病毒有可能被釋放出來，
並對人類構成威脅。
阿拉斯加的這個入海冰川，其水下部分的融化速度比科學家之前根據理論模型估計的快100倍。
攝影：JIM MONE/AP
2014年，法國科研團隊從俄羅斯遠東地區採集到一份凍土樣本，證實了「西伯利亞闊口罐病毒」(Pithovirus sibericum)的存在，其生存年代正是史前人類尼安德特人滅絕之時。
在被發現的闊口罐病毒當中，長度最大的有1.5微米，直徑則有0.5微米，可在光學顯微鏡下觀察到。闊口罐病毒是目前已知最大的病毒。
攝影：JULIA BARTOLI AND CHANTAL ABERGEL, IGS AND CNRS-AMU
這種病毒被封存在3萬多年前凍土層中，仍然存活且具有感染性（只能感染阿米巴變形蟲）。這也意味著，凍土融化有可能會給人類公共健康帶來風險。
阿拉斯加哥倫比亞灣的哥倫比亞冰川，分別拍攝於2006年(左)和2012年（右）。
攝影：JAMES BALOG（左）和EXTREME ICE SURVEY WITH MATTHEW KENNEDY（右）
一些被公認已經消滅了的病毒，有可能再次復活，其中就包括繁殖過程與「西伯利亞闊口罐病毒」相類似的天花病毒。
1938年3月，在紐約加斯波特，一名校醫和一名縣衛生員給一名年輕人接種了天花疫苗。
攝影：HARRY CHAMBERLAIN, FPG
天花曾造成「人類史上最大的種族屠殺」，15世紀末，已經歷幾次瘟疫浩劫的歐洲人踏上美洲大陸時，這裡居住著對外界病毒沒有抵抗力的2000-3000萬原住民，約100年後，原住民人口剩下不到100萬人。
大約在1900年，一位醫生在育空地區對感染了天花的印第安人進行了漫長的一天的治療後，在一個甲醛帳篷裡對除了頭部以外的所有部位進行了燻蒸。
攝影：THOMAS RIGGS, JR.
1980年5月，世界衛生組織宣布：「天花已被完全根除。」現在，天花病的病毒只保留在美國和俄羅斯的實驗室中，供研究使用。
在美國陸軍位於猶他州的杜格威試驗場，一位微生物學家正在使用一種模擬神經毒劑。
攝影：DOUGLAS C. PIZAC, ASSOCIATED PRESS
但天花的病原體仍可能埋藏於西伯利亞的永久凍土中。在20世紀90年代啟動的一個研究項目中，俄羅斯科學家化驗了19世紀具有患天花後遺留症狀的屍體樣本，檢測到天花病毒的DＮA片段。
攝影：KATIE ORLINSKY, NAT GEO IMAGE COLLECTION
而就在2016年，
西伯利亞炭疽疫情捲土重來。
圖源：VICE
在西伯利亞凍原的亞馬爾半島上，
夏天的一波熱浪襲擊，
加速了永久凍土的解凍，
導致75年前死於炭疽的馴鹿屍體暴露。
一群馴鹿穿越西伯利亞山谷。
攝影：DEAN CONGER, NATIONAL GEOGRAPHIC
具有感染性的炭疽菌
被釋放到附近的水體和土壤中，
然後進入食物供應鏈。
附近放牧的2000多頭馴鹿被感染，
並引發了小部分人類的感染。
１名12歲的男孩因感染炭疽死亡，
至少有20人也因此住院治療。
攝影：Press Service of Yamalo-Nenetsk Governor's Office
與這一事件發展高度相似的，
是一部2009年上映的科幻電影《解凍》。
片中，猛獁象的屍體因冰川融化露出，
屍體融化時致命寄生蟲的卵也隨之復活。
這種寄生蟲能寄生其他生物體，
並在其身體內產卵，最終殺死寄生體。
北極熊被感染死去，
科考隊員也全部中招……
儘管古老的寄生蟲卵在冰凍屍體中存活是非常不現實的，用蟲來表現可能只是因為電影製作者需要展示一種可見的感染手段；另一方面，事實證明，冰層存在病毒、細菌和其他微生物的研究是可靠的。
在南極洲的麥克默多站附近，冰架上方出現了大量融水。
攝影：NICHOLAS BAYOU，UNAVCO
而在考慮古代病毒可能帶來的健康風險時，考慮接觸也很重要。大多數傳染病是通過直接接觸、體液和呼吸道飛沫傳播的。換句話說，實際上不存在遠距離傳播的危險。
尼泊爾喜馬拉雅山脈的香格裡沙爾冰川。
攝影：ENRIQUE LOPEZ-TAPIA, MINDEN PICTURES
在西伯利亞偏遠地區或西藏冰川上發現的病毒可能不會太危險，因為接觸的風險很低。相反，城市地區人口密集增加了暴露和接觸，從而增加了疾病暴發的風險。
印度加爾各答擁擠的街道
攝影：RANDY OLSON, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
未來，這種情況可能會改變。隨著北極新航線的開闢，極地冰層融化可能會影響我們在地球上航行的方式。
不斷變化的氣候也可能促使物種向世界的新地區擴展它們的生存範圍。這些行為變化可能導致動物和微生物以不同的方式相互作用，或者第一次接觸病原體。
在挪威斯瓦爾巴群島的斯匹次卑爾根島附近，一隻北極熊站在一座冰山上。
攝影：NORBERT ROSING, NAT GEO IMAGE COLLECTION
對「冰凍病毒」的研究可以讓我們深入了解數萬至數十萬年前傳播的病毒種群，這些信息有助於更好地理解當代病毒進化。
我們需要擔心的是
全球變暖正導致世界各地的冰川縮小，
這不但導致病毒和微生物檔案的丟失，
令科學家無法發現冰川保存的古代病毒；
更糟的是，環境中多了許多病原體。
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