融化的北极给科学家提供了接触长期死亡病毒的宝贵途径

由于这一发现,研究人员能够破译病毒的基因蓝图,这使得他们最近能够理解为什么1918年的流感如此致命。他们说,他们的见解将帮助公共卫生专家更好地为下一次大流行做准备。

这可能是北极缓慢移动的灾难的一个小小的好处。气温上升正在融化永久冻土,释放大量甲烷一种有效的吸热气体。但是随着地球变暖,它也可以揭示许多疾病的起源,如猩红热或冠状病毒,帮助科学家了解过去的爆发和应对新的爆发。

“我们不能预测未来,但是通过了解过去,我们有可能发生什么的线索,”大卫·莫伦斯说,他是国家过敏和传染病研究所主任的高级顾问2007年论文在阿拉斯加发现西班牙流感颗粒。他说,他们花了10年时间来确定流感的基因组成,把他们的工作比作把成千上万个粉碎的茶杯粘在一起。(今天,由于技术进步,这项工作只需要几天时间。)

融化的北极给科学家提供了接触长期死亡病毒的宝贵途径

泛美卫生组织工人生产天花疫苗。

最后,在去年发表的一项研究Moren的团队在1918年发现了导致这种疾病致命的基因。他们还确定了1957,1968和2009是由1918年毒株的病毒引起的。

融化的北极给科学家提供了接触长期死亡病毒的宝贵途径

美国地质调查局/米里亚姆·琼斯冰冻的甲烷气泡在北极冰中被捕获。

“我们现在知道,1918年的病毒在基因上非常接近今天存在的一种鸟类病毒,”莫雷斯说。

在另一份报纸去年发表的文章中,科学家们详细介绍了他们的研究如何被用于开发一种通用流感疫苗,这种疫苗可以提供针对几种不同病毒株的保护,并避免了每年接种疫苗的需要。这些发现是冰冻北极大地下的众多秘密之一。

“这就像一个时间胶囊。我们一直在向前研究它们,现在我们也可以向后看了,”莫雷斯说。“地球变暖越多,病毒的来源就越多。很难知道我们会找到什么,但我的感觉是,当我们在新的地方寻找病毒和其他生物时,我们会找到它们。”

诚然,这是一个年轻的研究领域。科学家们刚刚开始认识到冻土融化的研究潜力。专家说,在某个时候,他们甚至可能找到古代冠状病毒的样本。如果他们这样做了,病毒学家可能会学到一些东西来帮助他们对抗当前的流行病。

“冠状病毒无处不在,”加州大学圣地亚哥分校的传染病专家罗伯特·斯库利说。“它们在蝙蝠和其他哺乳动物中被发现,这些被感染的动物也会死亡并被埋在冻土中。”

尽管科学家复活埋藏在地下的休眠疾病的危险很小,但许多研究人员认为,为了更好地理解致命疾病的起源,冒这个风险是值得的。他们说,当他们采取正确的预防措施时,威胁是遥远的。以西班牙流感为例,病毒片段基本上已经死亡。它们只能在实验室里生长。

在北极土壤中涌现出的众多奇迹中,有噬菌体——杀死细菌的病毒。科学家们正在研究它们阻止威胁生命的抗生素抗性细菌的潜力。因为每种噬菌体都针对不同的细菌,所以发现的每一种新菌株都增加了治疗手段。埋藏很久的细菌也提供了几千年前存在的古代细菌的性质的线索。

“这里有成千上万的噬菌体,它们将会和永久冻土首次铺设时埋在地下的一样。通过对它们的研究,它将告诉我们在那个时期它们能够杀死哪些细菌,”斯库利说。

科学家还发现了一种“巨型病毒”西伯利亚永久冻土的3万年样本。尽管微小,但与传统病毒相比,它是巨大的。尽管这个名字令人恐惧,但在西伯利亚发现的菌株对人类。

然而,并不是所有埋在永久冻土中的微生物都是如此良性的。尽管科学家们小心翼翼地控制致命疾病,但有些疾病可能会自行复活。例如,一具感染了炭疽热的75岁死驯鹿尸体的解冻被认为是导致2016年炭疽爆发在西伯利亚,数十人患病,一名儿童死亡。

根据传染病专家、哥伦比亚大学邮差公共卫生学院流行病学教授斯蒂芬·莫尔斯的说法,虽然热几乎杀死了所有的病毒,但一些罕见的病毒,如天花,可以在解冻后存活下来。1980年,世界卫生组织公告的这种疾病已经被根除,但是融化的永久冻土有可能使它卷土重来。

莫尔斯说:“如果足够干燥,它在温暖的条件下会很好,因为它是一种非常顽强的病毒。”。他补充说,以前,科学家们无法想象天花会从坟墓中复活,但是气温上升使它成为一种明显的可能性。“这个想法太牵强了。但现在,随着气候变化,这似乎不是一个不可能的场景,”他说。

气候变化导致永久冻土以惊人的速度融化。而北极永久冻土目前占地面积大于俄罗斯到本世纪末,它的面积可能会缩小到阿拉斯加,根据一项估计。

“这令人担忧,因为有如此大量的碳,”太平洋西北国家实验室生物科学部门的首席生物科学家珍妮特·扬松说。她研究休眠微生物的数量当地面融化时,被困在永久冻土中的人们醒来。这些微生物开始吞噬腐烂的植物,并喷出导致地球变暖的气体。

斯坦福大学伍兹霍尔研究中心副主任兼高级科学家罗伯特·马克斯·霍姆斯认为,这将是一个严重的问题。北极永久冻土包含两倍的碳就像目前在大气中发现的那样。他说,即使是一点点变暖也会释放出大量埋藏的碳。

“它已经积累了数万年,这是我们应该担心的大事,”他补充道。“一旦火车离开车站,刹车就更难了。一旦开始,就很难停止。”

尽管一线希望渺茫,但融化的永久冻土也可能导致大量新的拯救生命的发现。气候变化开启了一个生物学秘密的宝库,可能有助于科学家阻止一些最致命的疾病。

“那个环境包含了很多秘密,”莫雷斯说。“随着我们改变和释放这些东西,我们不可能预测会发现什么惊喜。”


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