冰雪下的潘多拉魔盒

晨風

自從英國醫生弗萊明發現青霉素以來，抗生素誕生已經超過一個世紀了。作為對抗手段，病菌逐漸進化出了耐藥性。這場戰斗沒有終點：由于我們與這些病菌共同相處了這么長的時間，兩者幾乎已經難以分開了，這是某種意義上的天然困境。

但是，請想象一下，如果我們突然被暴露在某種數千年來我們從未遭遇過的致命細菌或病毒面前，將會發生什么？

冰雪下的“潘多拉魔盒”

這樣一個假設情況或許很快就將變為現實了。

2016年8月，在俄羅斯位于北極圈內亞馬爾半島上的荒涼一隅，一個當地的12歲男孩由于感染炭疽而死，在其周圍還有大約20名居民也受到了嚴重感染而不得不住院治療。

研究人員推斷，在大約75年前，當地曾經有馴鹿因為感染了炭疽而死，死后它的尸體就被冷凍在了當地寒冷的凍土層之中。這種情況一直持續，直到2016年夏季的一場罕見熱浪襲擊了這里，終于導致這里的永凍土層開始消融。

這樣的結果是馴鹿的尸體逐漸暴露出來，并向周圍的土壤和水體中釋放出致病的炭疽病菌并最終進入食物鏈。其后果是附近超過2000頭馴鹿感染炭疽病，隨后便引發了人類的感染。現在科學家們非常擔心的是，這樣的情況以后或許會越來越常見。

隨著地球變暖，將有更多的凍土層消融。在正常情況下，表層深度在50厘米以內的凍土層是每年都會融化的。但現在全球變暖正在讓更深處的凍土消融。

永凍土層是病菌能夠在漫長時期內保持存活的理想環境條件，有的甚至能夠挨過數百萬年時間。這就意味著永凍土的消融有可能相當于打開了一個潘多拉魔盒，后果難以預料。

法國艾克斯一馬賽大學的進化生物學家讓0米歇爾·克萊瓦里表示：“永凍土是細菌和病毒的理想保存環境，因為那里溫度很低，沒有氧氣，也幾乎沒有陽光。”他說：“能夠感染人類或動物的致病病毒或許就被封凍在那里，其中甚至有可能隱藏著曾經引發全球性感染的惡性病菌。”

僅僅在20世紀早期，就有超過100萬頭馴鹿被確認死于炭疽熱。由于在凍土地區挖掘深坑比較困難，因此大部分這些尸體都是掩埋在比較淺表層的地方，在整個俄羅斯北極地區零星分布著超過7000處這樣的掩埋地點。

瘟疫病菌卷土重來？

但更加令人擔憂的還并非這些尸體，而是在永凍土下方還有可能隱藏著什么。

數百年來，不斷有人類和動物的遺體被埋葬在這一地區，因此完全有可能未來會有其他致病菌被釋放出來。比如說，科學家們發現在阿拉斯加的凍土內挖掘出的尸體中還能分離出完好無損的、曾經橫掃歐洲的1918年西班牙流感病毒。而當年死于天花和黑死病的尸體同樣就掩埋在西伯利亞。

2011年的一項研究中，科學家們寫道：“作為永凍土層消融的后果之一，我們在18世紀和19世紀曾經經歷過的那些噩夢般的疾病將有可能會卷土重來，尤其是在那些曾經大量掩埋了當年那些死者的墓地附近地區?！?/p>

有一點是毫無疑問的，這并非首次有冰封之下的細菌和病毒重見天日的案例。

在2005年的一項研究中，美國宇航局的科學家們成功地從一個阿拉斯加州境內的冰湖內提取到已經在冰雪之中被封存了超過32000年的古老細菌。這種微生物名為“肉芽孢桿菌”，這些細菌從更新世以來便一直被冰封在冰雪之中，當時的地球表面還有猛犸象在到處游蕩。而一旦冰雪融化，這些細菌便再一次被釋放出來，活躍如初，冰凍歷史似乎對其毫無影響。

兩年之后，科學家們又成功地復蘇了一類已經在冰雪之中被封存了超過800萬年的細菌，地點是在南極洲的一個山谷里。在同一項研究中，科學家們還在南極提取到在冰雪中休眠超過10萬年的細菌菌株。

巨型病毒的威脅

然而，并非所有微生物都有這樣的能力，能夠在被封存于永凍土層如此長久的時間之后還能滿血復活。炭疽桿菌之所以能夠忍受這樣的長期冰封狀態是因為其能夠變為孢子狀態，這種狀態下的病菌極其頑強，能夠忍受超過一個世紀的冰凍狀態。

其他還有很多種細菌也同樣能夠形成孢子，從而耐受長期的極端環境，比如破傷風梭菌和肉毒桿菌，后者是肉毒桿菌中毒的元兇。這是一種罕見的疾病，能夠導致癱瘓，有時甚至是致命的。有一些種類的真菌同樣也可以忍受長時間的冰凍環境，病毒也是一樣。

在2014年的一項研究中，一個由克萊瓦里博士領銜的研究組從西伯利亞的永凍土層中成功提取到已經被冰封超過3萬年的兩種病毒。這兩種病毒分別名為“Pithovirus sibericum”和“Mollivirus sibericum”。這兩類病毒均為“巨型病毒”，這是因為它們與一般意義上的病毒很不一樣，它們的體型相當龐大，甚至使用一般的顯微鏡就能夠看到。它們是在西伯利亞的苔原帶河岸邊地下大約100英尺（約合30.48米）被發現的。

在被從永凍土中發掘出來之后，這種病毒迅速恢復了傳染性。但幸運的是，這種病毒只能感染單細胞的阿米巴蟲。但研究人員們警告稱，其他種類的能夠感染人體的病毒完全有可能有類似的能力，能夠在冰雪消融之后迅速恢復對人體的感染能力。

更有甚者，由于北冰洋海冰大量融化，工業活動便開始逐漸向這一地區擴張——金礦和其他礦產的開采行為與日俱增，將來，隨著未來鉆探和采礦行動的持續進行，這里的深層永凍土也將暴露。如果這些土層中存在休眠的病毒或細菌，那么它們將有機會蘇醒并擴散開來。

天然抗藥性

在2017年2月，美國宇航局的科學家們宣布他們在一個墨西哥境內的礦井中發現了年齡已經5萬～10萬年的古老微生物。

這種細菌被發現的地方被稱為“奈卡水晶洞”，這是墨西哥北部的一處礦洞的一部分。這個水晶洞里有大量巨大的石膏晶體，這些晶體是在長達數十萬年的時間里逐漸生長形成的。

而美國宇航局的科學家們所發現的那些細菌正是被困在了這些晶體內部微小的液泡里無法脫身，而盡管已經被困數萬年之久，但一旦被取出之后，這些細菌便幾乎立即恢復了活力，開始生長繁殖了。從遺傳信息來看這種細菌是非常特殊的，很有可能是人類此前未見的新種類，但研究人員還需要更多分析來確認這一點。

甚至科學家們還發現了更加古老的細菌，地點是在墨西哥境內1000英尺（約合300米）的地下深處洞穴中。這里生活的這些細菌已經有超過400萬年沒有見到過天日了。

但即便如此，這些細菌不知怎的竟然發展出了能夠對抗18種抗生素的能力，包括一些被認為是人類對抗感染的“終極藥物”。在2016年12月發布的一項研究報告中，研究人員發現一種名為“Paenibacil-lus sp LC231”的細菌竟然能夠有效抗擊超過70%的人類現有抗生素藥物，并且能夠讓其中的大部分藥物完全失效。

好在由于這些細菌長期被困地下深處，它們沒有機會與人類與抗生素相接觸。這也就意味著它們身上所具備的這種抗藥性一定是從其他途徑逐漸進化出來的。參與這項研究的科學家們相信，這些細菌本身并不會對人類健康構成傷害，但它們所表現出的這種奇特的抗藥性則應該是自然進化過程中產生出來的結果。這就意味著對抗抗生素的能力可能已經在自然界中早已存在了數百萬乃至數十億年之久了，對于自然界而言，這種能力并非新鮮事物。

那么我們究竟是否應該對這種情況感到憂慮呢？

一種意見是認為來自這類永凍土致病菌的威脅基本上是不可預知的，因此我們不應對此太過憂慮。而另外一種針鋒相對的觀點則認為，正是由于我們難以對這種來自凍土致病菌的威脅大小程度進行量化分析，我們才更加應該倍加謹慎小心。

克萊瓦里表示：“根據我們以及其他人的研究，現在已經可以確定的是，遠古致病菌的復蘇和對人類的感染并非絕無可能。至于這樣的可能性有多高難以具體計算，但這種可能性肯定是存在的。這樣的病原體可能是可以用抗生素治療的細菌，也有可能是具有對抗抗生素能力的耐藥菌，也或許是病毒。如果某種病原體在很長一段時間內沒有與人類接觸，那么我們的免疫系統對此將是陌生的，沒有準備的，而這樣的情況將會十分危險?！?/p>

（魏永摘自“新浪網探索”微信公眾號，有刪節）endprint