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“僵尸”病毒,最古老可达 5 万年,正在苏醒

气候变化正在唤醒西伯利亚永久冻土中的古老病原体,对变形虫和人类都构成威胁。

作者:Sam Walters
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图片来源:Tatiana Gasich/Shutterstock

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根据发表在《BioRxiv》上的一篇预印本论文,已经成功恢复并重新激活了13种存在于数万年前的病毒。这些病毒在西伯利亚苔原中休眠了大约3万到5万年才被唤醒。

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结果表明,它们可能并非孤例。这是因为气候变化导致的冻土融化,可能会在未来几年内复活一系列额外的“僵尸”病毒。

“僵尸”病毒

永久冻土——全年保持冻结的寒冷地带——占据了地球表面10%以上,以及北极的大部分区域,北极是一个包含阿拉斯加、斯堪的纳维亚和西伯利亚的环极地区。但北极的气温上升速度几乎是全球平均水平的四倍,那里的永久冻土正在迅速消融,释放出各种被冻结的生物,包括数千年前的微生物和病毒。

大量研究深入探讨了因永久冻土融化而释放的微生物多样性,但描述病毒的研究却少得多。事实上,尽管这些威胁有时在解冻后能恢复活性,但科学家们仅在2014年2015年两次研究过病毒恢复和再激活的过程。


更多关于病毒

  • 虽然病毒当然可以在一年中的任何时候传播,但各种呼吸道感染——包括流感、冠状病毒和普通感冒——在冬季总是更加活跃。

  • 在单细胞生物中发现一种以前未知的病毒,可能有助于阐明复杂生命的起源,并揭示病毒在其形成过程中潜在的参与。

  • 不断进化的病毒与不断进化的免疫系统之间的军备竞赛是一场博弈,对COVID-19的防御及其他方面都有影响。


为了弥补这项研究的空白,一个团队最近收集并仔细检查了一系列来自西伯利亚苔原的样本。其中一些样本来源于正在融化的土壤,另一些则取自最近从永久冻土中暴露出来的狼和猛犸象的遗骸。

最终,该团队在样本中发现了13种病毒。其中最古老的病毒已有48,000多年历史,所有这些病毒在从土壤中分离出来后,都能够感染它们最喜欢的受害者——一种叫做变形虫的单细胞生物。

尽管这13种病毒只感染变形虫,研究人员表示,它们在样本中的大量存在表明这类威胁在西伯利亚普遍存在。此外,该团队补充说,被困在土壤中的其他病毒有可能对单细胞生物以外的更多物种造成麻烦。

能抵抗寒冷的病毒

许多对人类最具传染性的病毒,如冠状病毒,过于脆弱,无法在寒冷的苔原温度下存活数千年。但其他一些病毒,如天花,则能抵抗寒冷。因此,如果人们接触到一片被这些更顽强的威胁所浸染的融化永久冻土,他们就有可能感染来自远古时代的病毒。

“这些病毒一旦暴露在室外条件下能保持传染性多久,以及它们在这段时间内遇到并感染合适宿主的可能性有多大,目前还无法估算。但在全球变暖背景下,随着永久冻土融化持续加速,风险必然会增加。”作者在论文中坚称。

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研究人员认为,这些病毒有可能传染给人类,存在真实风险,尽管一些专家,包括2015年的安东尼·福奇,都强调这种风险仍然很小。

这些解冻的病毒不仅需要度过解冻期;它们还需要以人为目标,并因此与该目标接触。因此,他们认为这些被困病毒并不比目前已在人群中传播的许多病原体更令人担忧。

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复活远古病毒

尽管恢复和重新激活能够感染人类的古老病毒可能会带来问题,但研究团队采取了多项预防措施来防止此类溢出效应。

例如,在采集样本后,研究人员寻找了仅能感染变形虫的病毒——包括噬土病毒、潘多拉病毒、吃豆人病毒和巨型病毒——并小心地将它们呈现给目标,从而唤醒了7个独立样本中的13种不同病毒。

根据这篇论文,用变形虫作为“诱饵”为防止激活可能传染给人类的病原体提供了“最好的保护”。然而,随着气温持续升高,这在西伯利亚和北极其他地区正变得越来越可能。

事实上,最近的多项研究中都检测到了能够感染各种动物的病毒痕迹,包括今年秋季的一项分析。该分析发现,数千年前冰川的融化正在增加北极病毒溢出的风险。

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作者在论文中总结道:“因此,思考古代病毒颗粒是否仍具传染性并重新进入循环的风险是合理的。”

  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

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