西伯利亞在人們的認(rèn)知里好像是一片寸草不生的大荒原,從表面上看確實(shí)如此,但是隨著全球氣溫不斷升高,西伯利亞的凍土層融化,科學(xué)家在西伯利亞的土地之下發(fā)現(xiàn)了很多意料之外的東西,其中包括史前生物和微生物。
西伯利亞的發(fā)現(xiàn)成果
科學(xué)家在西伯利亞近北極的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了冰凍的獅子幼崽,它們?cè)诙囱ㄖ,看起?lái)像是睡著了。幼崽的金色皮毛上沾滿(mǎn)了泥土,形成了一些褶皺,但其他方面完好無(wú)損,它的牙齒、皮膚、軟組織和器官都很完整。
據(jù)推測(cè),它最后一次閉上眼睛大約是28000年之前,但盡管過(guò)去了近三萬(wàn)年,這只獅子的爪子依然鋒利,足以刺破每一位正在研究標(biāo)本的科學(xué)家的手指。它可能是迄今為止發(fā)現(xiàn)的保存最完好的冰河時(shí)代動(dòng)物。

輪蟲(chóng)是棲息于淡水的多細(xì)胞微生物。它們可以承受冷凍,即使是在環(huán)境惡劣的液氮中,還可以承受高溫、干燥和輻射,并且該群體數(shù)百萬(wàn)年來(lái)都沒(méi)有重大進(jìn)化,它們一直是無(wú)性繁殖。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了24000年前的西伯利亞永久凍土中也有輪蟲(chóng)。
在深度凍結(jié)中存活24000年是該物種的最新記錄。輪蟲(chóng)并不是唯一從永久凍土或冰中出現(xiàn)的生物,西伯利亞的凍土層中還發(fā)現(xiàn)過(guò)大約40000年前的活蛔蟲(chóng)。古老的苔蘚、種子和細(xì)菌都在低溫環(huán)境中表現(xiàn)出令人印象深刻地長(zhǎng)壽,這引發(fā)了人們對(duì)冰川融化的更大擔(dān)憂。
凍土下的秘密
永久凍土層是用冰凝固的土,在地球上所占的比重很大,南北半球和南北極地都可以找到它們。永久凍土約占地球堅(jiān)硬表面的四分之一,最大深度可達(dá)1000米。永久凍土代表著土地是恒定的零度溫度,甚至某些地方還能有更低的溫度。
正是因?yàn)槌D瓯3衷诹愣鹊臏囟,永久凍土有著過(guò)去時(shí)代的獨(dú)特記錄,包括著甲烷積累、氧同位素比率和動(dòng)物木乃伊等多個(gè)方面。永久凍土也是一個(gè)獨(dú)特的環(huán)境,不同微生物的隱生階段都會(huì)被捕獲并能夠在地下存活長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬(wàn)年。

人類(lèi)已經(jīng)從永久凍土中分離出了多種原生生物菌株和兩種巨型原生生物病毒。從凍土中成功分離出的活微生物的歷史可追溯到距今100萬(wàn)年前,由于多種原因,這些菌株具有重大的科學(xué)意義。首先,這是生物體耐寒性的一個(gè)顯著例子,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了生物體能存活多久的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。
其次,它們很可能以隱生狀態(tài),即假死狀態(tài)留在這些沉積物中,這涉及某些人類(lèi)未知的進(jìn)化過(guò)程,以承受不利因素。最后,由于包囊不會(huì)復(fù)制,因此被困在永久凍土中的原生生物被排除在總生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化過(guò)程之外,它們是關(guān)于地球歷史最好的數(shù)據(jù)。
冰川融化帶來(lái)的危機(jī)?
冰川融化會(huì)使得全球海平面上升這一點(diǎn)已經(jīng)是老生常談了,但是卻鮮有人談到冰川融化或凍土融化會(huì)在細(xì)菌、微生物等方面造成影響。俄羅斯普希諾的土壤冷凍實(shí)驗(yàn)室一直在挖掘西伯利亞永久凍土層以尋找古代生物。
該小組通過(guò)對(duì)周?chē)寥罉颖具M(jìn)行放射性碳年代測(cè)定來(lái)估計(jì)其發(fā)現(xiàn)的生物的年齡。他們?cè)谂囵B(yǎng)土壤樣本約一個(gè)月后發(fā)現(xiàn)了活的蛭石,在輪蟲(chóng)類(lèi)中,蛭類(lèi)具有相當(dāng)不尋常的單性繁殖能力。
這就代表凍土中的一些生物僅僅是被冷凍住了,而不是完全地喪失了生命的能力。在類(lèi)似實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)代生物被樣品污染的擔(dān)憂始終存在,而在現(xiàn)實(shí)生活中,現(xiàn)代環(huán)境被冰川中微生物和細(xì)菌污染的危險(xiǎn)也始終存在。
一些人類(lèi)并不完全了解的生物可能會(huì)隨著氣候變暖而重新出現(xiàn),而它們可能會(huì)產(chǎn)生什么影響是人類(lèi)還沒(méi)有完全掌握的。很多證據(jù)表明,很多類(lèi)型的生物仍然在冰層中存活。至少在微觀層面上,完整的微生態(tài)系統(tǒng)似乎有可能被凍在一起,包括線蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、原生生物和細(xì)菌等。
這些長(zhǎng)期休眠的物種將如何與現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)或共存很難預(yù)測(cè),但值得進(jìn)一步考慮。還需要注意的是,已經(jīng)有人居住在了有永久凍土帶的地區(qū),因?yàn)殡S著南極和北極的融化,那里的自然資源開(kāi)發(fā)變得更加容易,預(yù)計(jì)還會(huì)有更多人到達(dá)那里。

如果把有永久凍土或者冰川的地方比作一片“凈土”,那么頻繁地與人類(lèi)接觸,頻繁地被人類(lèi)活動(dòng)影響,那么人類(lèi)就可能會(huì)接觸到已經(jīng)停止流通數(shù)萬(wàn)年的傳染源。這并不意味著永久凍土一定會(huì)成為新型疾病的溫床,但需要認(rèn)真對(duì)待這種可能性。