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无处不在的病毒:海洋输出更胜一筹
这次研究使用的冰芯于5年前采自青藏高原的古里雅冰川 , 其中一根来自冰川顶部 , 根来自高原区域(山腰) , 最深的一根冰芯样本取自冰川表面以下49米 。 美国俄亥俄州立大学的科学家们对这些冰芯中的病毒与微生物进行分析 , 发现了一些古老病毒 , 其中包括28种未知病毒 。
这个结果并不令人惊讶 。 人类的文明史不是消过毒的 , 环境中其实长期存在各类病毒与细菌 , 除了冰川 , 在深海与高空都有它们的踪迹 。
过往研究表明 , 冰川冰芯样品里微生物的数量为每毫升100~10000个 , 而在深海海水中 , 每毫升含微生物数量为10000~1000000个 , 比冰川里多得多 。 如果是更小的病毒 , 整体的数量级还要更高 。
除了相对清洁的冰川融化释放的未知病毒 , 海洋大气间的循环也在不断输送深海微生物到人类可接触的环境中:病毒可以在热盐环流作用下从深海升到海面 , 然后通过海面气溶胶参与大气循环甚至在其中进行变异 , 之后再由大气输送到陆地上空 , 通过降水落到地面 。 当然 , 适应了高压高盐环境的深海微生物能不能在地表存活是另一个问题 。
人们的认知习惯倾向于弱化相对熟悉的风险 , 对新产生的风险(例如冰川融化)则会更为关心 , 特别是在全球变暖的大背景下 。 伴随冰川消融 , 未知病毒的释放就是“灰犀牛”而非“黑天鹅” , 是一定会发生的事(注:“黑天鹅” , 指非常难以预测且不寻常的事件 , 通常会引起负面连锁反应甚至颠覆性影响;“灰犀牛” , 指大概率且影响巨大的潜在危机) 。 更有可能 , 同等風险的事已经发生过了 , 只不过相对于环境的瞬息万变 , 人的认知和理解是滞后的 。
举个例子 , 日常生活中我们常会用到紫外灯来杀菌消毒 , 但紫外线同样还是基因变异的诱因 , 使用紫外灯可以杀菌 , 却不排除有诱变出超级细菌的风险 。 这个时候 , 我们需要有更多关于细菌和病毒的研究 , 以对其可能造成的危险进行定量估计 。
单就这篇论文而言 , 其实并未涉及风险评估的部分 , 更多是通过宏基因组测序手段对新病毒进行了分类尝试 。 论文作者还提供了一种比较靠谱的对样本做抗污染处理的方法 , 简单来说就是切掉样品表面 , 然后用酒精和清水分别洗掉一层 , 这样剩下的冰芯样品就是“干净”的、没有外界污染的了 。 再对其进行测试 , 就可以知道里面有没有病毒 , 有哪些种类的病毒了 。
整体来说 , 该领域目前还处于研究的初期 , 对于实验结果我们不用过度解读 。
自然记录:南极冰川藏毒更久
看到“古老病毒” , 大多数人会感觉兴奋 , 但更古老的病毒应该封存在南极 。 因为冰川的形成需要降雪成冰 , 还需要存在至今 , 地球上最符合这个条件的地方就是南极洲 。 2017年 , 《科学》杂志曾报道过来自南极洲的270万年前的冰芯 , 这已经是当时能测到的最古老的冰芯 。 而科学家估计 , 南极洲冰芯甚至可能有3000万年前的记录 。 而对于其他常年冰雪覆盖的地方 , 例如格陵兰岛或阿拉斯加 , 那里最古老的冰川也不超过10万年 。
这篇论文使用的冰芯来自520~15000年之前 , 相比地质时期动辄百万年的时间跨度 , 这份记录还不算特别古老 。 根据形成时间来看 , 这部分冰芯累积的是第四纪全新世的病毒或微生物 , 更直观地说 , 这部分病毒曾经与我们的智人祖先共存于同一历史时期(但不一定接触过) 。
虽然这可能是我们第一次检测到它们 , 但不一定是第一次跟它们打交道 。 我们对环境的认识其实非常有限 , 一方面是因为分析方法不足 , 另一方面是存在“未知的未知” 。 大自然在地球上埋藏了很多线索 , 冰川就是其中很重要的一个 。 冰芯样品可以返溯几万到几十万年前大气环境的样子 , 是历史的一个断面 。 这样带有时间戳的线索可以让我们了解病毒的演化过程 , 但这些病毒很可能在今天的其他环境介质里也存在 , 只是还没有被研究人员关注到 。 所谓“新” , 指的是我们的发现时间而不是其出现的时间 。
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