全球大约有11%的表面被永久冻土覆盖,这些土地至少持续两年时间温度维持在0摄氏度以下,它们分布在地球的极端地带——南北极地地区,以及高山和部分极地海床。永久冻土不仅是地球上最寒冷、最严酷的环境之一,也是地球上生物多样性的一个独特储存库。本文将深入探讨永久冻土中的生命现象,以及在全球变暖的背景下,这些生命如何被保存,又如何有可能重生。
永久冻土的环境极端恶劣,植被类型主要是苔原,以苔藓、地衣为主,这些植物在严寒中顽强生存,形成了独特的生态系统。尽管环境恶劣,食物稀缺,但这里依然吸引了许多动物前来繁衍生息。北极狐、北极熊、驯鹿等动物在这片土地上觅食、繁衍,共同构成了永久冻土上的生物链。
当这些生物在永久冻土上生活并死去后,它们的尸体很可能腐烂,但任何未被分解和吃掉的东西都会变成冻土的一部分,被封存起来。由于永久冻土的低温,这些生物被保存得相当完好,有时候甚至包括完整的DNA。这些生物质在数千年间不断积累,没有机会完全分解并释放碳,使得永久冻土成为一个巨大的碳汇区域。
然而,近年来全球变暖加剧了永久冻土的融化。随着温度的升高,永久冻土开始释放其中封存的碳,主要包括二氧化碳和甲烷等温室气体,从而加剧了气候变暖。这是一个恶性循环的过程,气候变暖和永久冻土融化相互促进,使得全球气候系统面临更大的挑战。
科学家们对永久冻土的研究不仅限于冻土本身,还包括那些重见天日的远古生物遗骸。他们试图通过现代技术,让一些远古生物重生。2012年,俄罗斯的科学团队在西伯利亚的永久冻土中挖到了32000年前的种子,并采用现代技术将其中一些种子“种出”了植株,打破了世界纪录,成为最古老的再生植物。
这些32000年前的种子之所以能够重生,主要有两个原因。一方面,柳叶蝇子草的种子富含蔗糖,而蔗糖起到了防雾剂的作用,使得种子在长时间保存后仍然保持活性。另一方面,这些种子的保存地点天然放射性伽马射线的水平很低,这让种子的DNA保持良好。这两个因素共同作用,使得这些远古种子得以在现代重新发芽。
除了植物之外,永久冻土中还保存着许多已灭绝动物的遗骸。猛犸象、披毛犀、洞狮、洞熊以及剑齿虎等动物,它们的遗骸在永久冻土中被保存得相当完好。科学家们通过现代技术,可以得到这些动物的高质量、非常完整的DNA样本。这些DNA样本为科学家们提供了复活这些已灭绝动物的可能性。
其中,猛犸象的呼声是最高的。因为猛犸象在苔原上活动可以刮掉层层积雪,从而冷空气能够到达土壤并维持永久冻土。一些学者认为,这有助于减缓全球变暖。因此,科学家们试图通过基因编辑技术,将负责抗寒、皮毛、脂肪储存和猛犸象其他特征的基因编辑到亚洲象的基因组中,以期在雌性亚洲象的肚子里生出猛犸象来。虽然这项研究仍然面临许多挑战和伦理问题,但科学家们仍然在不断努力,希望能够实现这一目标。
然而,永久冻土将生物体保存得非常完好,既可能是希望,也可能带来绝望。因为许多远古病原体很可能会随着永久冻土的融化而苏醒。天花病毒等古老病毒一旦复活,将对人类社会造成巨大的威胁。因此,在探索永久冻土中的生命现象时,我们也需要警惕这些潜在的风险。