暖化使永凍土層融化,冰封已久的古老病原菌將捲土重來

作者 | 發布日期 2023 年 08 月 21 日 8:00 | 分類 環境科學 , 生物科技 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
暖化使永凍土層融化,冰封已久的古老病原菌將捲土重來


西伯利亞「永凍土層」(permafrost)的冰封狀態,長久以來視為保存古代生物的寶庫。小馬、犀牛、長毛象等動物的遺骸都曾發現,年代有數千年甚至數萬年之久,讓古生物科學家有機會一窺遠古生物樣貌。然永凍土也可能「蟄伏」許多銷聲匿跡已久的病原菌。隨著全球暖化、冰層融化,有可能「重出江湖」,危害生物及人類健康。

有鑑於上述可能性僅是合理推測及懷疑,缺乏科學證據,最近含芬蘭、美國及澳洲等國的跨國團隊,嘗試運用電腦模擬的方式推演,全面性探討「時光旅行」病原體對地球生態系的風險。結果顯示,病原體應能存活演化,少數情況甚至可能非常強勢入侵生態系占據主導地位,影響生物多樣性。研究結果刊登於 7 月《PLOS Computational Biology》期刊。過去僅於科幻小說可見的威脅,的確可能對地球生態系造成巨大的影響。

研究團隊使用 Avida 生命模擬程式,建構並模擬病原體釋放到生態系的後果。模擬時允許每種復活病原體繁殖,還考慮古代病原體與現代病原體競爭和宿主可能演化出的抵抗力(免疫力)。整體而言,模擬結果顯示,遠古病原體適應現代環境的能力並不差,比 33.6% 現代病原體更頑強持久。3.1% 遠古病原體在新環境占主導地位,並持續存活數百代。雖然多數遠古病原體對生態系的影響微乎其微,但約 1% 行為不可預測,可能導致高達三分之一宿主物種滅絕。

研究員表示,冰河和永凍土正以前所未見的速度融化,給許多休眠微生物「捲土重來」的機會。模擬後發現,入侵病原體通常可存活進化,並可能造成嚴重後果。

但研究員也坦承,Avida 和其他模擬程式都無法完全反映現實世界。儘管如此,此研究為氣候暖化後果提供重要見解:暖化釋放的古老病毒、細菌和寄生蟲等,可能會造成世界級災難。

(首圖來源:Flickr/Felton Davis CC BY 2.0)