周倩

冰層里的遠古病毒

2014年3月4日，法國一家媒體報道稱，由于全球變暖，西伯利亞永久凍土融化并釋放出在冰封狀態(tài)下存活了3萬年的病毒。雖然被冰封了3萬年之久，可這種病毒仍然有傳染性，幸運的是它的目標只是阿米巴變形蟲，對人類無害。不過，研究者們認為隨著地球永久凍土的融化，一些古老的病毒可能會從凍土中復(fù)活，造成遠古病毒的大回歸，甚至有些病毒為了生存而進化出“超級病毒”，到那時，它們對人類會構(gòu)成何種威脅，真的是難以預(yù)測。

2012年，俄羅斯和美國的科學(xué)家在西伯利亞東北部下科雷馬河沿岸發(fā)現(xiàn)了70多個古松鼠洞，這些洞位于地面下方20米到40米，科學(xué)家們在這些松鼠洞里找到多種古植物的種子和果實。由于這個深度是與猛犸、毛犀牛等遠古哺乳動物的骨骸處于相同年代的永凍層，因此科學(xué)家斷定，這些種子是3萬年前的植物種子。經(jīng)過精心培育，科學(xué)家們讓種子“復(fù)活”了，甚至還培養(yǎng)出整株草本植物。

克拉維萊和阿貝熱爾夫婦是法國微生物學(xué)家，當他們聽說俄羅斯科學(xué)家從埋藏于西伯利亞具有三萬年歷史的永久凍土中復(fù)活了一種古老植物后，他們便產(chǎn)生了一個想法：“如果能夠復(fù)活一種植物，那么是否也能從凍土中復(fù)活一種病毒呢？”

源自火星的“潘多拉病毒”

在此之前，這個研究團隊還發(fā)現(xiàn)了兩例巨型病毒：在2003年發(fā)現(xiàn)了“擬菌病毒”，在2013年發(fā)現(xiàn)了“潘多拉病毒”。此前，科學(xué)家們對病毒大小的印象只是10納米到500納米之間，這是大多數(shù)傳統(tǒng)病毒的大小。然而，當直徑達1微米（約為1000納米）的“潘多拉病毒”出現(xiàn)在科學(xué)家們眼前時，他們都驚呆了。

作為當時地球上被發(fā)現(xiàn)的有史以來最大的病毒，“潘多拉病毒”只有6%的基因與地球上其他生物的基因類似，這讓研究人員百思不得其解。研究人員甚至猜測，該病毒來源于遠古時代甚至源自其他星球，比如火星，這也是稱其為“潘多拉病毒”的原因。

3萬年前的巨型病毒復(fù)活

2014年3月4日，克拉維萊和阿貝熱爾宣布，他們在俄羅斯西伯利亞地區(qū)的凍土層中發(fā)現(xiàn)了世界上第3種巨型病毒。這種解凍的病毒是迄今發(fā)現(xiàn)的最大病毒，足足有1.5微米長，可以在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到，而其生存的年代正是史前人類尼安德特人滅絕之時的3萬多年前。

他們采集了一些地下30～40米處的冰層樣本帶回實驗室。用阿米巴蟲作為“誘餌”，想看看冰水里面是否含有能夠感染阿米巴蟲的病毒。因為，如果阿米巴蟲被感染，就說明冰層里面的病毒能夠“復(fù)活”。

阿米巴是一種單細胞原蟲，近年來發(fā)現(xiàn)的一些巨型病毒都以阿米巴蟲作為宿主。世界各地的水、空氣和土壤中都存在自由生活的阿米巴，會引發(fā)多種疾病。在實驗中，科學(xué)家把活的阿米巴蟲放入融化之后的冰水里，沒過多久里面的一些阿米巴蟲就出現(xiàn)了異常甚至死亡?？茖W(xué)家在這些阿米巴蟲的體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些像橄欖球一樣的瘦長型顆粒。

這種被科學(xué)家們命名為“西伯利亞闊口罐病毒”的家伙一端有開口，在顯微鏡下看起來宛如一個細長的罐子。起初，專家以為它只是“潘多拉病毒”的一個變種，但在深入分析后才發(fā)現(xiàn)，除了外形與“潘多拉病毒”接近，兩者幾乎毫無共同點，這是一種全新的病毒。

更要命的是，“西伯利亞闊口罐病毒”居然還具有復(fù)制及感染能力。它會在宿主細胞質(zhì)中完成自我復(fù)制，而不是像其它病毒那樣“接管”細胞核。不過研究人員表示，這種病毒對人和其它哺乳動物無害，它的目標僅僅是阿米巴原蟲而已。

“木乃伊”中蘇醒的古老病毒

其實，這并不是科學(xué)家第一次從凍土里發(fā)現(xiàn)病毒。1999年，美國科學(xué)家在格林蘭島深達近2000米的地下冰芯樣品中檢測到了“番茄花葉病毒”的影子，由于這種病毒很穩(wěn)定，它們的基因組在冰層里埋藏了14萬年還能夠被檢測到。這也是目前發(fā)現(xiàn)的最古老的病毒基因組痕跡。無論是“西伯利亞闊口罐病毒”還是“番茄花葉病毒”，都不會對人類造成威脅，不過有一些病毒就不一定了。

2004年，一支由法國和俄羅斯科學(xué)家組成的考古隊在西伯利亞東北部的永久凍土中發(fā)掘出幾具死于300多年前的冰凍“木乃伊”。數(shù)年后，他們對保存最完好的一具“木乃伊”進行解剖時，發(fā)現(xiàn)死者肺部有出血痕跡。鑒于這種癥狀經(jīng)常在天花患者身上出現(xiàn)，因此研究人員對其進行了深入研究。結(jié)果證實，這具“木乃伊”確實攜有天花病毒的基因片段，但這種三百多年前的天花病毒和目前存有的天花病毒類型不同，科學(xué)家認為這個流行于17世紀的天花病毒可能是現(xiàn)代天花病毒的祖先。

天花病毒曾是世界上傳染性最強的疾病之一，感染者全身被膿皰覆蓋。所幸的是，這種病毒已于1979年被正式宣布根除。目前，全世界僅有美國和俄羅斯的兩個實驗室保存有天花病毒樣本，病毒樣本取自上世紀50年代的天花患者。

不過，科學(xué)家們紛紛對此表示擔(dān)憂。法國國家科研中心的科學(xué)家們警告稱，若氣候變化導(dǎo)致西伯利亞墓地解凍，這些尸體上攜帶的天花病毒或?qū)⒅噩F(xiàn)人間。因為永久凍土中的病毒可以生存非常久，而且尸體中的天花病毒實際上處于假死狀態(tài)，隨著全球變暖加速與北極圈內(nèi)能源開采活動的增加，這些病毒對人類公共安全的威脅也會不斷加大。

阿拉斯加永久凍土中

發(fā)現(xiàn)“流感病毒”

除了天花病毒，另一個狠角色――流感病毒，在歷史上也曾給人類造成沉重的打擊。1918年，西班牙流感總共導(dǎo)致了2000萬至5000萬人死亡，還有數(shù)據(jù)表明死亡人數(shù)可能達到1億，而當時世界人口還不到20億。

科學(xué)家們從阿拉斯加永久凍土中找到了一具1918年流感受害者的遺體，并通過現(xiàn)代測序技術(shù)從遺體的樣本中獲得了那株流感病毒的全部基因組序列。通過這些序列信息，美國疾病預(yù)防控制中心的科學(xué)家在實驗室中重新構(gòu)建了這株病毒，并用這個病毒嘗試感染體外培養(yǎng)的細胞和小鼠。實驗結(jié)果表明，這個病毒對于小鼠的感染能力和致病能力都要強于目前流行的流感病毒。

永久凍土或者冰層是病毒天然的保存箱，無論完整的病毒粒子還是它們的基因組，都能夠在其中保存相當長的時間。通過研究保存在其中的遠古病毒，科學(xué)家們或許可以更進一步地探究生命起源的奧秘。不過，更讓人們擔(dān)心的是，隨著全球氣候變暖，埋藏在永久凍土或者冰層中的危險病原體或者它們的基因組片段會釋放出來，這對人類以及地球上的其他生命或許是一個嚴重的威脅。