北极地区的永冻层逐渐溶解，释放出致命古老微生物

2016年夏天，俄罗斯西伯利亚偏远的雅马尔半岛，有一名12岁男孩感染炭疽而送命；大约有100名疑似病例送医治疗，发现至少有20人也诊断出这种可能致死的疾病。此外，这地区有2300多头驯鹿也死于感染。原因为何？答案是永冻层正在解冻。

永冻层是一层长年结冻的土壤，俄罗斯官方表示，解冻的永冻层释出原本休眠的炭疽杆菌孢子，渗入附近的水域和土壤，然后进入食物供应链。这次炭疽疫情爆发是当地75年来首例。

多年来研究人员预测，全球暖化带来效应，随着气温攀升，原本冻结在永冻层里的微生物可能释出，例如古老细菌；科学家认为，其中可能包括人类未曾预期或没有免疫力的致病因子。如今噩梦逐渐成为现实：致病微生物从深层冻土浮现。

炭疽在天然状况下存在于各种土壤，疾病的爆发也与永冻层无关，但永冻层大规模解冻，会使暴露于炭疽杆菌的人数大增。俄罗斯科学家列维奇（Boris A. Revich）与波多纳亚（Marina A. Podolnaya），在2011年发表于《全球健康行动》期刊的论文中预测：「永冻层消融会使18、19世纪致命传染病的病媒復甦，特别是当年埋葬传染病死者的墓地附近。」

高纬度的永冻层确实正在解冻，解冻深度也更甚以往。西伯利亚许多地区，每年夏天永冻层上部活动层的解冻深度约50厘米，但2016年夏天出现热浪，温度徘徊在35℃，比平常高了25℃。这种差异可能使解冻情况扩大或加深，也使通常深埋于冰冻泥土内的微生物活跃起来。

科学家尚未计算出最后的解冻深度，但推测已有将近一世纪没有见过这种数字。根据《科学》期刊2013年一项研究，只要气温比现今稍微高一点，永冻层就有可能大规模解冻，而高纬度地区的热浪目前越发频繁。

永冻层解冻会导致何种结果，主要看所含致病因子的活跃程度而定。许多微生物在极端寒冷的环境无法存活，但有些可以耐受很多年。法国地中海微生物研究所所长兼艾克斯–马赛大学教授克拉佛希（Jean-Michel Claverie）说：「炭疽杆菌很特别，因为可以形成孢子。孢子有极强耐受性，可以像种子一样存活超过一世纪。」

病毒也可以存活很长时间。克拉佛希与同事艾伯格尔（Chantal Abergel），连续于2014年和2015年发表他们的研究，从一块存在三万年的西伯利亚永冻层中，找到仍有致病力的西伯利亚阔口罐病毒（Pithovirus sibericum）和西伯利亚软病毒（Mollivirus sibericum），这两种病毒只感染变形虫。但这项发现是一种指标，显示能感染人类的病毒（例如天花和西班牙流感）也可能保存在永冻层内。

更久以前造成人类罹病的病毒也可能现身，例如聚居北极的早期人类，他们身上的微生物可能还冻结在永冻层里。克拉佛希说：「有迹象显示，尼安德塔人和丹尼索瓦人可能曾移居到西伯利亚北部，而且染上一些病毒性疾病，有些我们知道，例如天花，其他则可能已消失。想到可能有一种感染疾病从古代人族延续到现在，听来很吸引人，但也令人忧心。」

美国太平洋西北国家实验室的简森（Janet Jansson）则不担心古代病毒。她指出，过去几次想在尸体上找出这些致病因子的嘗试都落空了。不过她确实主张要进一步研究，鑑定出永冻层内的各种生物，有些可能对人类健康造成威胁。为达成这个目标，她与其他研究人员正使用现代分子技术，例如DNA定序与蛋白质分析，依各种未知微生物的性质进行分类，有时候它们被称为「微生物暗物质」。

未来类似西伯利亚爆发炭疽疫情的可能性与次数，主要视气候变迁的速率和发展轨迹而定。列维奇举例，如果再来一次热浪，可能让曾经感染炭疽的动物尸体暴露出来。他补充道：「从雅马尔半岛的情形来看，炭疽大规模传播的危机已经真的发生。」

深埋于永冻层的致病因子何时出现、凶勐程度如何，仍属未知且无法预测，因此研究人员说，提到传染病爆发与全球暖化时，正在解冻的永冻层并非是我们最大的隐忧。人类更立即且确切的威胁，其实是现代传染病以及病媒传播的地理範围逐渐扩展，例如蚊子。

美国密苏里大学兽医病理学系的麦基微生物病理学讲座教授史都华（George C. Stewart）说：「德州南部现在有登革热疫情，而随着气温攀升，海拔和纬度较高的地方也可见到疟疾的踪迹。当气温较高时，会引发霍乱的霍乱弧菌也更容易繁衍。」

比起那些还在永冻层里蠢蠢欲动的古老微生物，现代已知的传染性疾病种类更多，也已证实有许多方法可以控制它们：例如绘制疾病的分布趋势图、消灭蚊子繁殖处、喷洒杀虫剂。当然，大幅降低化石燃料排放量可以减缓气候变迁，同时也能阻止古代致命病原体卷土重来，以及传染病大规模扩散这两方面的威胁。

好汉科普二维码图片