如果我们突然暴露于已消失数千年的致命细菌和病毒面前，或者它们是我们过去从未遇到的，又会发生什么情况呢？
出品|网易科学人栏目组
译者|刘春
纵观历史，人类与细菌和病毒一直并存。从瘟疫到天花，为了抵御它们，我们一直在进化；作为回应，它们也产生了感染我们的新方法。
自从亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)发现青霉素以来，我们拥有抗生素已经有近一个世纪的时间，而细菌也不断产生抗生素的耐药性予以还击。这场战斗是没有终点的，但因为我们与病原体共同生存的时间太长，有时会形成一种自然的僵局。
但是，如果我们突然暴露于已消失数千年的致命细菌和病毒面前，或者它们是我们过去从未遇到的，又会发生什么情况呢？
我们可能会发现：气候变化正在融化已冻结多年的冻土；随着土壤的融化，它们正在释放原来处于休眠状态的古老病毒和细菌，这些病毒和细菌正在恢复生命力。
图注：正在迁徙的驯鹿
2016年8月，在西伯利亚冻原遥远的一角——北极圈内的亚马尔半岛上，一名12岁的男孩因感染炭疽死亡，至少有二十人也因此住院。
对此次炭疽疫情的解释是，75年以前，一头驯鹿因感染炭疽死亡，其冻僵的尸体保存在被称为“永久冻土”的一层冻土的下面。驯鹿的尸体一直呆在那里，直到2016年夏天出现的热浪让永久冻土融化。
永久冻土的融化让驯鹿的尸体暴露出来，并将有感染性的炭疽菌释放到附近的水和土壤中，然后进入食物供应链。附近放牧的2000多只驯鹿被感染，然后导致一些人也被感染。
科学家担心，这不会是一个孤立的案例。
图注：挪威斯瓦尔巴群岛上的永久冻土
随着地球变暖，更多的永久冻土将融化。一般情况下，每年夏季浅层的冻土会融化约50厘米。但是随着全球变暖，更深的永久冻土正在逐渐暴露出来。
处于冰冻状态的永久冻土是细菌长期保持活力的最理想场所，时间也许可以长达一百万年。这意味着永久冻土中冰层的融化，可能会打开疾病的潘多拉魔盒。
北极圈的气温正快速上升，其上升速度比世界其他地区快三倍。随着冰层和永久冻土的融化，其它感染性因子可能被释放出来。
法国艾克斯·马赛大学的进化生物学家让-米歇尔·克拉弗维（Jean-Michel Claverie）指出：“永久冻土是保存微生物和病毒的非常好的场所，因为它的里面温度很低，不含氧气，而且处于黑暗中。下层的永久冻土中可能仍保存着能感染人类或动物的致病性病毒，包括过去曾引起全球性传染病的那些致病性病毒。”
仅在20世纪初，超过一百万只驯鹿死于炭疽病。当时挖深坑不是一件容易的事，所以这些驯鹿的尸体大部分埋在地表附近，分散在俄罗斯北部的7000个埋葬地中。
然而，最大的恐惧是在冻土之下潜伏着什么。
图注：炭疽杆菌的孢子可以存活几十年
几个世纪以来，不断有人类和动物的尸体埋藏在永久冻土中，所以可以想象永久冻土可能释放出其它传染性物质。例如，从阿拉斯加苔原大型墓地挖掘出的几具尸体上，科学家发现了1918年西班牙流感病毒的RNA片段。天花和黑死病的病原体也可能埋藏在西伯利亚的永久冻土中。
在2011年发表于《全球卫生行动》的一篇文章中，共同作者鲍里斯·雷维奇（Boris Revich）和玛丽娜·波多拉尼亚娜（Marina A. Podolnaya）预测：“永久冻土融化的结果是18世纪和19世纪致命的感染性媒介可能会卷土重来，尤其是埋葬了那些感染病受害者的墓地附近。”
例如，在19世纪90年代，西伯利亚出现了严重的天花疫情，有一个小镇因此失去了40％的人口。他们的尸体被埋在科雷马河 (Kolyma River)河畔永久冻土的上层。120年后，科雷马河的洪水已经开始侵蚀河畔，而永久冻土的融化加速了这一侵蚀过程。
在20世纪90年代开始的一个项目中，来自俄罗斯新西伯利亚病毒学和生物技术国家研究中心的科学家检查了几具属于石器时代的人类遗体，它们是在西伯利亚南部阿尔泰山地区发现的。他们还检查了19世纪病毒流行期间死亡的男子尸体样本，这些尸体是从俄罗斯永久冻土中挖掘出来的。
研究人员称，他们已经发现这些尸体具有患天花后留下的症状。虽然他们没有找到天花病毒本身，但他们已经检测到其DNA片段。
当然，冻结在冰层中的细菌不是首次恢复生命力。
图注：南极的冰层中发现处于休眠状态的细菌
在2005年的一项研究中，美国宇航局(NASA)的科学家成功地让已存在3.2万年的细菌复活，这些细菌一直被封存在阿拉斯加州一个处于冰冻的池塘中。自更新世以来——当时长毛象仍在地球漫游——这种被称为肉芽孢杆菌nobacterium pleistocenium）的微生物就一直被冰冻。一旦冰层融化，它们开始游来游去，似乎没有受到冰冻的影响。
而一旦它们复活，病毒就迅速开始具有传染性。
两年后，科学家成功地复活了已存在800万年的细菌，这些细菌休眠于南极一处冰川下面的冰层中。在同一研究中，从已存在10万年的冰层中采集到的细菌也被复活。
然而，并不是所有被冻结在永久冻土的细菌都可以恢复生命力。炭疽菌可以做到，因为它们能产生孢子，其孢子非常坚硬，可以在冰冻状态下存活一个世纪以上。
可以产生孢子的其它细菌，也因此可以在永久冻土中存活下来，这包括破伤风菌和肉毒杆菌。肉毒杆菌是造成肉毒中毒的病原体：这是一种罕见的疾病，可导致瘫痪甚至致命。此外，一些真菌和病毒也可以在永久冻土中长期生存。
图注：拟菌病毒（Mimivirus）是巨型病毒的一种
在2014年的一项研究中，克拉弗维领导的一个团队复活了被封存在西伯利亚永久冻土中长达3万年的两种病毒。这两种病毒被命名为“西伯利亚陶罐病毒”(Pithovirus sibericum) 和“西伯利亚软体病毒”（ Mollivirus sibericum）。它们都是“巨型病毒”，因为与大多数病毒不同，它们可以在常规显微镜下观察到。它们是在西伯利亚沿海苔原地下100英尺（约30.48米）处被发现的。
一旦它们复活，这些病毒就迅速变成具有传染性。幸运的是，这些特定的病毒只感染单细胞的变形虫。然而，研究表明，真正可以感染人类的其它病毒可能会以同样的方式复活。
巨型病毒的外壳往往非常坚硬，几乎不可能打开。
更重要的是，全球变暖并不一定直接通过融化永久冻土来对人类构成威胁。由于北极的海冰融化，西伯利亚北岸变得更加容易通过海上到达。因此，包括采矿和石油天然气钻探等在内的工业性开发现正从中获利。
克拉弗维称：“目前这些地区是荒凉的，深层的永久冻土层仍独处一隅。然而，采矿和钻井作业所需要的挖掘可能让这些古老的冻土层暴露出来，如果那里仍然存在有活力的病毒粒子，这可能会造成灾难。”
任何此类病毒的爆发，最有可能的罪魁祸首是巨型病毒。
克拉弗维称：“由于光照、失水或自发的生化降解，大多数病毒在宿主细胞外迅速失去活力。 例如，如果它们的DNA被破坏至不可能修复，其病毒粒子将不再具有传染性。但是在已知的病毒中，巨型病毒往往非常坚强，几乎不可能被破坏。”
