青藏高原冰川中,新发现上千种微生物!如果被释放,会有什么后果

奋力向前跑 2022-11-21 22:04:21

病毒和细菌是地球上最为古老的物种,而且到目前为止也是世界上分布最为广泛、数量最为丰富的物种,可以说它们无时无刻不在影响和重塑着地球的岩石圈、水圈和生物圈,而有些病毒和细菌,在扩散和繁衍的过程中,会对不同的植物和动物包括人类,产生严重的影响。在历史上,曾引发全球大规模流行性疾病的罪魁祸首,就是这些用肉眼看不到、极难防范的病毒和细菌。

远古病毒和细菌“重现天日”

在地球漫长的演化进程中,有一些病毒和细菌,被“封印”在了南极、北极以及高山的冰川中,其中有一些是永久冰川。其中那些适应性极强的病毒和细菌,在被“封印”之后没有死亡,而是处于休眠状态,即暂时停止相应的生理活动,而如果在一定的时机被释放出来之后,它们中的一部分,仍然会完全复苏起来,重新活跃在周围的环境中,并随着水流、大气环流飘散到更广的区域,从而对地球的生态系统产生潜在的威胁。

大家之前肯定看到过有关西伯利亚地区永久冻土消融的报道,随着全球变暖的持续和加重,原本始终处于冰冻状态的冻土,表面开始发生融化,有的区域还发生了坍塌,形成了“天坑”,在这些永久冻土区的状态发生根本性变化的同时,有一些远古的生物遗骸显露了出来。

而通过相关的监测,一起出现的,还包括很多远古的微生物,这些微生物被释放出来后,其中的一部分个体变得重新活跃了起来,长期以来,科学家们对全球变暖所引发后果非常担忧的一个方面,就是这些远古的病毒和细菌。

除了永久冻土区以外,主要分布在两极和高山区域的冰川,近年来也出现类似的问题。特别是位于我国西南部的青藏高原地区,分布着大量的高海拔冰川,近年来受全球变暖的影响,一些区域的永久冰川也相继发生融化,有的区域甚至从以前全部被冰雪覆盖的状态,逐渐演化为长出苔藓和其他绿色植物,青藏高原“变绿”已经深深地影响着当地的自然生态系统以及气候大环境。

在青藏高原冰川新发现的古微生物

2020 年 1 月,一个专门研究冰川冰芯的团队,在青藏发现了 33 种不同的病毒群,其中 28 种是以前从未见过的。

此后,中国科学院的一个研究团队,又从青藏高原的 21 个冰川中采集了冰芯样本,结果发现了968种微生物,随后团队对锁定在冰中的微生物的DNA进行了测序,创建了一个庞大的微生物基因组数据库,他们将其命名为西藏冰川基因组和基因目录,这些微生物主要包括细菌、藻类、古生菌以及真菌,其中98%的种类属于人类首次发现,大大出乎了科学家们的预料。

经过初步的研究,科学家判断,这些微生物的年龄或者可以追溯到10000年以前。而青藏高原中多批次被发现含有大量的古代微生物群落,说明在这样的极端环境下(比如较低的温度、高水平的太阳辐射、周期性的冻融循环以及没有足够的营养来源等),这些古微生物群仍然可以“顽强”地存活,在高山冰川中,势必还存在着更多的、没有被我们所发现的种类。

潜在的毒力因子

通过进一步的研究,科学家们发现,在此次发现的微生物目录中,已经确定了2.7万个潜在的毒力因子,这些因子能够帮助细菌、病毒入侵潜在的宿主细胞,其中有1万个左右的毒力因子以前也没有被发现过,因此在短时间内我们将无法知道这些因子的危害程度。

如果没有全球变暖持续加重的情况,那么这些古老的微生物,其“重现天日”的机会将会非常渺茫,或者说将会大大延期。而现在的情况不容乐观,2021年,一项使用冰川卫星图像的研究发现,自从进入新世纪以后,地球上所有的冰川都显示出加速流失的迹象,像青藏高原这种拥有大量冰川的区域,变化尤为明显,这就使得冰川中所特有的、被“封印”的古老微生物群落,有更大的几率和更快的速率,被释放出来,从而逃逸至地球任何地方。

据科学家们分析,即使这些潜在的致病细菌,在逃离冰川后可能无法存活很长时间,但它们仍然会引发一系列的问题。比如,大部分的细菌都具有一种特殊的能力,即与其他种类的细菌交换部分DNA物质的能力,所以,即使从冰川中逃逸的细菌,在较短的时间内死亡,但是它们依然可以将一些毒力因子传递给其他的细菌,也就是古老微生物与现代微生物之间,进行了某种类似“武功传递”的现象,而这种现象是我们人类很难进行监测和预防的。

如果全球变暖仍然持续加重,那么可能用不了百年的时间,像青藏高原这样的高山冰川就将大部分融化,届时大量的远古细菌将会重现地球生物圈,其影响将是非常难以捉摸的,会带来潜在的巨大影响。更让科学家担忧的是,这些古老微生物,将极有可能重塑现有的地球微生物群落,重塑它们对生物圈包括人类的影响。

此次我国科学家的发现,再一次将全球气候变化问题的影响,以一种全新的角度呈现在人类的面前,如何深入了解这种潜在的影响和风险,是科学家们下一步重点关注和破解的问题,而对于我们普遍公众来说,无疑也是一个警醒,地球在人类活动的影响下,已经不是原来那个地球,如何实现人与自然和谐共生,需要每个人去认真反思,需要每个人去做点什么了。

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