參考消息網8月11日報道據美國趣味科學網站8月2日報道,來自永久凍土的“黑天鵝”病原體可能即將蘇醒。
報道稱,一項研究發現,隨著氣候變化的影響顯現,已經被永久凍土封存了數十萬年的古老病原體將開始復蘇,其中約1%的病原體可能對現代生態系統構成嚴重威脅。
芬蘭赫爾辛基大學生態數據科學教授、該研究論文的作者之一喬瓦尼·斯特羅納對趣味科學網站的記者說:“這是科學家第一次嘗試從定量角度,對這些穿越時空入侵者的潛在生態學影響進行建模研究。”
永久凍土是通過冰結合在一起的土壤、礫石和沙子的混合物。在北極一些地區(包括阿拉斯加、格陵蘭島、俄羅斯、北歐和東歐的部分地區),地表上下都有永久凍土。永久凍土形成時,細菌和病毒等微生物可能被困在其中,并可能以蟄伏狀態存活數千年、甚至數百萬年。氣候變暖可能重啟代謝過程,使這些休眠的微生物被重新激活,并開始繁殖。
在全球變暖的背景下,隨著永久凍土融化,其中一些微生物(包括那些可能引發疾病的微生物)將得到釋放。2016年,西伯利亞暴發的炭疽熱導致數千頭馴鹿死亡,數十人受到影響。科學家將該事件歸咎于永久凍土的融化。
報道指出,這些病原體有可能構成威脅,因為人類和如今仍存活的其他生物已經有很長時間沒有接觸它們。這意味著,面對它們,現代生態系統可能幾乎沒有防御能力。
斯特羅納說:“如果病原體與細菌、人類或動物群落一起生活過很長時間,可以預期病原體和當地群落之間會發生某種共同進化,這將降低病原體對生態系統構成的風險。但如果你遭遇穿越時空的入侵者,你顯然將面臨新的風險因素。”
為了弄清重新出現的病原體會如何影響現代生態系統,斯特羅納及其團隊對病毒樣病原體的進化過程進行了數字模擬。他們研究的這些病原體能感染類細菌宿主并引發疾病。
在模擬研究中,數字形式的微生物必須為獲取資源展開競爭,這模仿了現實世界中的情況。一些病毒感染并殺死了一小部分類細菌宿主,其他宿主則對不斷進化的病原體產生了免疫力。
該研究團隊用來自較早世代的古老病毒樣病原體“感染了”5%的現代類細菌宿主,結果發現,1%的病毒樣病原體可以極大地破壞在較近時期發展起來的細菌群落。
報道稱,一部分入侵病毒導致32%的類細菌物種滅絕,其他病毒則導致類細菌物種的多樣化程度上升了12%。
該團隊將這1%的病原體稱為“黑天鵝”病原體。“黑天鵝”指的是罕見、發生概率低但影響巨大的事件。研究人員認為,雖然它們出現并造成破壞的可能性很低,但它們造成的影響將是災難性的,因此,在設想未來氣候狀況時應該將它們考慮進去。
研究論文作者之一、澳大利亞弗林德斯大學的科里·布拉德肖在一份聲明中說:“作為一個社會,我們需要認識這些古老微生物構成的潛在風險,這樣我們就能為應對它們進入現代世界后帶來的任何意想不到的后果做好準備。研究結果告訴我們,有關風險不再只是一種我們無需防范的臆想。”
斯特羅納說,這些病原體的影響甚至可能觸及人類。如果人類直接接觸來自永久凍土的病原體,或者感染了古老病原體的動物將疾病傳染給人類,就可能出現這種情況。
不過,他指出,這項研究完全基于模擬病毒如何感染細菌的計算機模型,因此需要進一步開展研究,以弄清這些病原體在現實世界中對動物和人類構成的實際風險。
上述研究論文7月27日發表在美國《科學公共圖書館·計算生物學》雜志上。
(來源:參考消息網)