周周 倩倩

冰層里的遠(yuǎn)古病毒

2014年3月4日，法國一家媒體報(bào)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(yùn)的是它的目標(biāo)只是阿米巴變形蟲，對(duì)人類無害。不過，研究者們認(rèn)為隨著地球永久凍土的融化，一些古老的病毒可能會(huì)從凍土中復(fù)活，造成遠(yuǎn)古病毒的大回歸，甚至有些病毒為了生存而進(jìn)化出“超級(jí)病毒”，到那時(shí)，它們對(duì)人類會(huì)構(gòu)成何種威脅，真的是難以預(yù)測(cè)。

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(gè)古松鼠洞，這些洞位于地面下方20米到40米，科學(xué)家們?cè)谶@些松鼠洞里找到多種古植物的種子和果實(shí)。由于這個(gè)深度是與猛犸、毛犀牛等遠(yuǎn)古哺乳動(dòng)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(dāng)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(gè)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(gè)研究團(tuán)隊(duì)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(duì)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(dāng)直徑達(dá)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(shí)，他們都驚呆了。

作為當(dāng)時(shí)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(cè)，該病毒來源于遠(yuǎn)古時(shí)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?cè)诙砹_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(shí)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(shí)驗(yàn)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?yàn)?，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(xì)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(huì)引發(fā)多種疾病。在實(shí)驗(yàn)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(gè)細(xì)長的罐子。起初，專家以為它只是“潘多拉病毒”的一個(gè)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(diǎn)，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(huì)在宿主細(xì)胞質(zhì)中完成自我復(fù)制，而不是像其它病毒那樣“接管”細(xì)胞核。不過研究人員表示，這種病毒對(duì)人和其它哺乳動(dòng)物無害，它的目標(biāo)僅僅是阿米巴原蟲而已。

“木乃伊”中蘇醒的古老病毒

其實(shí)，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(dá)近2000米的地下冰芯樣品中檢測(cè)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(cè)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(huì)對(duì)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(duì)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(duì)保存最完好的一具“木乃伊”進(jìn)行解剖時(shí)，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(duì)其進(jìn)行了深入研究。結(jié)果證實(shí)，這具“木乃伊”確實(shí)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(rèn)為這個(gè)流行于17世紀(jì)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(qiáng)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(gè)實(shí)驗(yàn)室保存有天花病毒樣本，病毒樣本取自上世紀(jì)50年代的天花患者。

不過，科學(xué)家們紛紛對(duì)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?yàn)橛谰脙鐾林械牟《究梢陨娣浅＞茫沂w中的天花病毒實(shí)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(dòng)的增加，這些病毒對(duì)人類公共安全的威脅也會(huì)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(gè)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(dá)到1億，而當(dāng)時(shí)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(cè)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(shí)驗(yàn)室中重新構(gòu)建了這株病毒，并用這個(gè)病毒嘗試感染體外培養(yǎng)的細(xì)胞和小鼠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這個(gè)病毒對(duì)于小鼠的感染能力和致病能力都要強(qiáng)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(dāng)長的時(shí)間。通過研究保存在其中的遠(yuǎn)古病毒，科學(xué)家們或許可以更進(jìn)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(xiǎn)病原體或者它們的基因組片段會(huì)釋放出來，這對(duì)人類以及地球上的其他生命或許是一個(gè)嚴(yán)重的威脅。