随着气候变化加剧，部分极地冻土也开始融化，暴露冰封千万年的秘密——除了栩栩如生的远古动物，冻土中还埋藏了一些古老的“威胁”。
采访专家
李琦涵（中国医学科学院医学生物学研究所研究员）
呼啸数日的风雪终于停了，白茫茫的冰河世界也开始苏醒。掩埋于厚厚积雪之下的一处洞穴里，一只母洞穴狮正在努力抵御它最大的敌人——饥饿。
母狮温柔地舔醒了正在熟睡的幼狮，怀里的幼狮只有一两个月大，浑身长满金灿灿的绒毛。伴随着快速生长，幼狮对外边世界的好奇心也变得越来越重——它很快就可以大口吃肉了，自然的野性呼唤着它走进冰雪覆盖的世界。
就这样，饥饿的母狮带上了幼狮，来到冬日初晴的户外开始觅食。
▲画家想象的洞穴狮捕猎的场景，创作于1920年（图源：Wikipedia）
突然，一处被积雪掩埋的地面凹了下去——原来，一条深不见底的巨大裂缝正隐藏在积雪之下！然而一切都已经晚了，来不及反应的幼狮翻滚着跌了下去，幼小的躯体瞬间被压在了散落的冰雪碎石之下……
这只远古狮崽究竟经历了什么，如今我们只能发挥想象尽力填补。但确定无疑的是，它的生命戛然定格在了冰河世纪。
在漫无尽头的黑暗、冰冷刺骨的极寒之中，2.8万年的时间弹指一瞬。一位名叫鲍里斯 · 贝列日涅夫的猛犸象牙收藏家的到来，让这只被冰封于冻土之下的洞穴狮幼崽“重见天日”了。
冰封的 “远古动物墓园”
50万年前，非洲大陆生活着大量的原始狮。随着时间推移，部分狮子“走出非洲”迁徙到欧洲，它们的后代渐渐适应了当地崎岖的山地以及寒冷的气候，最终演化成了洞穴狮。这些如今已灭绝的猫科动物，其体型远比现代狮子要大得多，在距今30万年~10万年前，它们曾驰骋在俄罗斯远东地区广袤的大地上，以猛犸象幼崽、骆驼和野牛为食，最终消失于1万年前。
2017年，在东西伯利亚雅库特地区的一处河流附近，鲍里斯发现了一只雄性洞穴狮的幼崽，并将其命名为“鲍里斯”。一年后，就在离发现“鲍里斯”不到15米的地方，他又找到了另外一只洞穴狮雌性幼崽“斯巴达”。
▲雌性洞穴狮幼崽“斯巴达”近距离照片，胡须依然清晰可见（图源：斯德哥尔摩大学）
比起遗体有部分损毁的“鲍里斯”，“斯巴达”可能是“迄今为止发现的保存最完好的冰河时期的动物”，瑞典斯德哥尔摩古遗传学中心的研究员劳乌·达伦说。
“斯巴达”全身都覆盖着完整的金色皮毛，看上去没有任何伤口或损伤，它闭着眼睛、嘴巴微张，仿佛在安静地睡觉。从嘴边清晰明了的根根胡须，再到垂立且锋利无比的爪子，在自然条件下成为木乃伊的“斯巴达”除了变得干瘪，浑身上下几乎跟2.8万年前在世时一模一样。
▲图a、c、e、f为“斯巴达”，图b、d为“鲍里斯”（图源：学术期刊《第四纪》）
“我们使用CT扫描，发现它的头骨有损伤，肋骨也脱位了。考虑到它的保存情况（良好），我们认为它肯定是在死后很快就被埋葬了，像是掉进了泥石流或者永久冻土的裂缝中。”达伦说。
根据研究，“斯巴达”除了头骨有轻微的变形，其后肢和尾巴也被压得非常扁平，似乎承受过极大的压力。而“鲍里斯”被挖掘出来时，其后肢伸展且爪子略微向背腹伸平，可能是死前经过了挣扎或刨水求生。
▲CT扫描之下的“鲍里斯”骨骼轮廓（图源：学术期刊《第四纪》）
一开始，研究人员以为两只相距不远的狮崽可能是“一家子”，然而经过一番检测后，人们惊讶地发现，两只“木乃伊”不仅不是兄妹，其死亡时间竟然相差了1.5万年——“鲍里斯”距今已有4.3万年！
两只洞穴狮幼崽都在此殒命，难道在几万年前的冰河世纪，这里是一处危险的地带？可能恰恰相反，这里或曾是深受远古生物喜爱的一处栖息地。
据悉，在两只幼狮的同一挖掘区域，研究人员还发现了更“老”的动物木乃伊：一只距今4.6万年的角百灵，以及一只距今1.8万年，似狗又如狼的“狗崽”。若说这些动物有什么共同点，就是它们看起来都“跟刚死了几天一样”。
冻土之下的各种古生物
事实上，冻土生命的发现并不少见。极地的彻骨极寒，不仅可以让遭遇意外的古生物心脏停跳，同时也给腐坏变质的时钟按下了暂停键。
2018年，同样是在西伯利亚东部的雅库特地区，科学家发现了一具距今4万~3万年的幼马木乃伊，幼马的蹄子、尾巴甚至是鼻孔周围依然“毛茸茸”的，在挖掘出土时依然清晰可见。
▲冻土中发现的幼马木乃伊，其毛发细节依然鲜活如生（图源：俄罗斯东北联邦大学）
2020年，科学家在该区的永冻土层中又发现了一具披毛犀木乃伊。这只距今5万~2万年的披毛犀被发现时，浑身80%的褐色毛发都保存得非常完整，除了牙齿、骨骼完整，就连它落水毙命前所吃的最后一餐，都还好好地保留在肠道里。正因如此，它也被视作迄今保存最好的披毛犀标本。
1993年，俄罗斯科学家在阿尔泰山脉乌卡克高原的永久冻土层中，发现了一具死亡时间至少2500年的女性人类木乃伊。出土时，女尸的保存状况非常好，无论是其弹性颇佳的皮肤，还是臂膀上精美的鹿头纹身，都让世人感到震惊，人们称呼她“乌卡克公主”，有人甚至认为这是“20世纪最重大的考古发现之一”。
▲“乌卡克公主”肩膀上的纹身（图源：西伯利亚时报）
随着近年来人类在永久冻土地区的活动增加，越来越多在远古时代“死于非命”的生命出现在世人面前。这其中不仅有已经灭绝的珍禽异兽，更有肉眼看不到的微生物。在冻土层中历经千万年后，它们不仅得以重见天日，有的甚至得以“复活”……
今年6月，俄罗斯科学家在《当代生物学》发表研究论文称，他们在西伯利亚冻土层之下3.5米的地方，发现了至少“沉睡”了2.4万年的蛭形轮虫。随后在实验室中，科学家们还成功地使其中一些“复活”了！
据了解，蛭形轮虫是一种淡水无脊椎生物，其体型非常微小，只有在显微镜下才能被看清。在近4000万年的进化中，蛭形轮虫演变出了十分顽强的生命力——在无水、冷冻、低温、低氧等恶劣的环境下，它们仍能在不完全脱水的状态下“超长待机”存活下来。
此前有科学家曾做过实验，在-20℃的低温冷冻环境下将现代蛭形轮虫冰冻起来，10年后这些微生物依然能被“唤醒”。
▲显微镜下，沉睡了至少2.4万的蛭形轮虫（图源：法新社）
据悉，科学家对冻土中找到的这些远古“小僵尸”进行了反复的冷冻和解冻后发现，这些微生物在极端环境下会自动开启“保护模式”，防止细胞结冰。而解冻“复活”后的蛭形轮虫还可以通过孤雌繁殖的方式，繁衍生出与本体基因完全相同的克隆体。
融化的“冰箱”与潜藏的隐忧
远古生物越来越频繁地“穿越”到现代，对于人类来说到底是福还是祸呢？
对于地球来说，永久冻土层就像是一个巨大的天然冰箱，被“封印”在其中的除了各种大型生物，也有更多现代人类未曾接触过的细菌与病毒。
2014年，法国国家科研中心与马塞大学联合实验室宣布，研究者4年前在俄罗斯远东地区采集的冻土样本中，发现了“西伯利亚阔口罐病毒”。
阔口罐病毒是一类超大型病毒，其基因组比多数已知病毒都要大，病毒直径则能超过0.5微米，甚至在光学显微镜下就能够看清楚。法国研究者发现的病毒深埋在地下30米的沉积层中，他们在实验中发现，尽管该病毒已在冻土层中冰封了至少3万年，但在“复苏”后依然具有传染性，成功感染了阿米巴变形虫。
▲显微镜下的西伯利亚阔口罐病毒 （图源：法新社）
西伯利亚阔口罐病毒对于史前物种属于何种威胁尚不可知，至少对于现代人类而言，它们是安全的。和许多巨型病毒一样，阔口罐病毒虽然能够感染阿米巴变形虫，但不感染人类。
“不能说百分之百不可能，但这种几率非常小。”中国医学科学院医学生物学研究所研究员李琦涵告诉记者，阿米巴变形虫与脊椎动物相比，在生理上的差距是非常大的，“亲缘相隔实在太远，这样跨界传染给人类的可能性很小。”
病毒感染人体的前提是能够与人类的细胞结合，这个过程靠的是病毒表面的蛋白与人体细胞膜表面的某些蛋白质受体结合。但是，西伯利亚阔口罐病毒被冰封于冻土万余年，导致其长期“缺席”生物进化，这大大降低了它与万年后的高等生物细胞受体相匹配的概率。
“只有长期跟人在一起‘折腾’，它们才能有机会‘摸清门路’，变异成能够欺骗人体免疫系统的模式。”李琦涵解释道。不过科学家还是会很谨慎。“一般情况下，科学家对史前生物样本做研究时，都会做好充分的防护措施和疾病筛查，会在保障生物安全的环境下做实验。”他说。
相比于长期封存的史前微生物，“入土”时间较短的病菌反而更加危险：2016年，俄罗斯北西伯利亚地区曾暴发过一场神秘的炭疽疫情，导致一名12岁男童死亡、数十人感染、2300余头驯鹿死亡，而这场疫情的罪魁祸首无它，正是被封存在冻土层中逾75年之久的炭疽杆菌。
据俄罗斯政府发言人介绍，当地上次暴发炭疽疫情是在1941年。彼时人们为了节省木材，没有将感染炭疽的驯鹿尸体焚烧，而是选择了就地掩埋，一颗颗看不见的“定时炸弹”也就这样被埋在了冻土之下。数十年后，当地天气变得异常炎热，热浪导致部分永久冻土融化，当年的病鹿尸体再次暴露出来，误食病鹿冻肉的男童随后也就染上了炭疽病。
随着温室效应的加重，极地冻土这个“地球的冰箱”也在加速解冻甚至融化。在寒冷的冰层之下，等待人类的将会是什么呢？
撰文/记者 王雪莹 编辑/丁林
新媒体编辑/吕冰心
出品：科普中央厨房
监制：北京科技报 | 科学加客户端
欢迎分享到朋友圈
未经授权谢绝转载
扫码下载APP
科普中国APP
科普中国
科普中国
京公网安备11010202008423号