论文部分内容阅读
地球上最冷的大陆已经被冰冻了亿万年,冰封万年的土地中到底埋藏着什么?
1982年冬天,一声枪响打破了南极大陆的平静。一名挪威科考队员驾驶直升机坠亡在了美国科考营地附近,在此之前,他开枪射击了一只“狗”状怪物,由此美国科考队捕捉了“狗”并开始调查挪威科考队员的死亡原因。他们发现南极挪威站中一片狼藉,四处散落着奇怪的尸体,而且当晚,一些美国队员也变成了像地上尸体一样的怪物,并开始袭击其他人,危险蔓延开来……
原来人们受到了冰层中的某种生物的感染,感染后人们会失去理智,变成刀枪不入的怪物,唯有火烧才能彻底消灭传染源。如果不能消灭它们,这种未知的生物将蔓延到世界各地……
不要紧张,这只是电影《怪形》中的情节,其中感染人类的未知生物原本埋藏于南极的万年冰层之下,人们对它一无所知,所以当它横空出世时,我们束手无策,只能以生命为代价消灭它。
南极冰层中真的有这样可怕的生物吗?
我们印象中的南极,总是覆盖着厚厚的冰层,是一片白茫茫的荒芜的大地,但如果把冰层搬开,我们会发现,南极其实跟我们熟悉的其他大陆的地形没有什么差别,同样有山有水、高低起伏。
南极有高山。罗宇胜山是南极洲最高的山,海拔5139米,在七大洲最高峰的评比中排名第六。南极有陆地上最大的峡谷,中国南极科考队利用冰雷达探测发现,东南极洲的伊丽莎白公主地底部有一条完整的大峡谷,该峡谷长度超过1000千米,最大宽度超过25千米,深度超过1.5千米,是迄今为止发现的地球最大峡谷。
南极也有河流和池塘。地处东南极洲怀特岩的奥尼克斯河,虽然长度仅有32千米,仍算是南极最长河流。南极洲咸水湖的代表是唐胡安湖,湖水含盐度极高,每升含盐量可达270余克,即使在零下70度,湖水也不会结冰。中国南极长城站附近有西湖、高山湖和燕鸥湖等淡水湖,是长城站主要饮用水的来源地。
南极还有荒漠。在南极洲东北方的麦克默多海湾附近,有一个被山脉包围的谷地,因山脉的阻挡,海风吹不进谷地中,冰川也凝固在半山处,流不进谷底,于是这里就成了一片荒漠,没有冰,也没有雪,只有裸露的岩石和沙土。
南极的地形跟其他大陆没有很大区别,所以,在很久以前,南极还没有那么冷的时期,这里也曾经生活着很多生物。
曾经生活在南极的生物有大有小,最大的当属恐龙。1991年,南极洲的夏天,美国古生物学家威廉·哈默在横贯南极山脉的柯克帕特里克山上发现了恐龙化石。在此之后,古生物学家又陆续在附近的山区发现了其他多种恐龙化石,其中既有植食性恐龙,也有肉食性恐龙。
小动物的化石则多在冻湖中发现。2019年,美国南极冰湖科考小组的研究人员在南极威兰斯冰原的墨瑟湖中发现了各种甲壳类动物和缓步动物水熊虫的遗骸。![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-1-l.jpg)
地球最大峡谷——南极伊丽莎白公主地大峡谷
除了动物化石,植物学家在南极也有一些发现。南极山区发现了低矮灌木和罗汉松等针叶乔木的化石,而在南极的荒漠谷地中,则发现了硅藻和苔藓类植物的化石。更让人惊奇的是,2014年,英国南极调查局的生态学家彼得·柯瑞在南极西格尼岛找到了一些还绿油油的1530年前的冰冻苔藓样本,在实验室中培养时,仅三个星期,这些苔藓就长满了保温培养皿。
其实,除了柯瑞的苔藓得以重生之外,冰原中还有许多沉睡多年的古生物,它们并没有死亡,在合适的条件下会再次“苏醒”。
2014年,日本国家极地研究所的科学家们成功复活了1983年在南极洲发现的缓步动物水熊虫。2018年,俄罗斯的科学家则复活了在西伯利亚永久冻土层中冷冻了4.2万年的线虫。研究人员将冷冻线虫培养在培养皿中,温度保持在20℃,经过几周的培育,线虫开始慢慢蠕动和进食。![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-2-l.jpg)
在南极洲的化石森林中挖到的古蕨化石
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-3-l.jpg)
南极阿德利企鹅感染了一种新型禽流感病毒
但是,除了这些主动培育和复活的生物外,还有一些意想不到的“怪物”也苏醒了。2014年,法国艾克斯马赛大学的研究员让·克拉维里的团队在西伯利亚冻土层分离出了多种巨型病毒,研究员们把它们称作髓病毒,这些病毒基因组与现有病毒仅有11%相同,我们对它们很不了解。尽管它们已经冷冻了3万年,但仍然“活着”,当研究员们把髓病毒和单细胞生物变形虫培养在一起时,變形虫被感染死亡了。
同一年,世卫组织澳大利亚合作中心的科学家艾伦·赫特在南极阿德利企鹅体内,检测到一种前所未见的新型禽流感病毒。遗传分析,企鹅体内的这种禽流感病毒与现代禽流感病毒都不同,但还算幸运的是,企鹅体内的新型病毒只传染鸟类,人类还没有危险。
但不是总有这样的“幸运”。2016 年 8 月,西伯利亚的亚马尔半岛上,一名12岁的男孩因感染炭疽死亡,同时还有至少20人也因此住院。但这一次,致病的炭疽杆菌并不是来自最近患病的牲畜,而是来自一头因感染炭疽死于1941年的驯鹿尸体。驯鹿身覆的冻土被夏天的热浪融化,炭疽杆菌进入到附近的水和土壤中,最终进入食物供应链,最后导致附近2000多只驯鹿被感染,并感染了一些居民。
你也许觉得,目前发现的这些病毒要么不感染人类,要么危害程度很小,并不值得担心,但是你知道吗?与面积约1000万平方千米的西伯利亚永久冻土层相比,南极面积达到了6500万平方千米,不仅冻原面积远大于西伯利亚,南极还具有更加多样的地形,曾生存过更多古老的生物。南极冰盖下究竟埋藏着什么,它们是否能再次复活,对人类会产生什么影响?这些问题,我们目前所知的还十分有限。掀开南极“魔盒”的冰盖,会释放出什么,根本难以想象。
也许,这一天已经不远了。2018年,44个国际组织的84名科学家结合了24项卫星观测结果评估了南极冰盖的融化速度,研究结果表明,在2012年之前,南极洲每年约融化760亿吨的冰,但这一数字在2012—2017年增长了3倍,即这五年间,南极大陆每年融化的冰达到了2190亿吨。这一数字随着气温的升高还在继续增长,研究小组预估,南极冰盖可能会在150年内消失。到那时,人类能战胜冰盖下的“怪物”吗?
1982年冬天,一声枪响打破了南极大陆的平静。一名挪威科考队员驾驶直升机坠亡在了美国科考营地附近,在此之前,他开枪射击了一只“狗”状怪物,由此美国科考队捕捉了“狗”并开始调查挪威科考队员的死亡原因。他们发现南极挪威站中一片狼藉,四处散落着奇怪的尸体,而且当晚,一些美国队员也变成了像地上尸体一样的怪物,并开始袭击其他人,危险蔓延开来……
原来人们受到了冰层中的某种生物的感染,感染后人们会失去理智,变成刀枪不入的怪物,唯有火烧才能彻底消灭传染源。如果不能消灭它们,这种未知的生物将蔓延到世界各地……
不要紧张,这只是电影《怪形》中的情节,其中感染人类的未知生物原本埋藏于南极的万年冰层之下,人们对它一无所知,所以当它横空出世时,我们束手无策,只能以生命为代价消灭它。
南极冰层中真的有这样可怕的生物吗?
冰盖下的南极大陆
我们印象中的南极,总是覆盖着厚厚的冰层,是一片白茫茫的荒芜的大地,但如果把冰层搬开,我们会发现,南极其实跟我们熟悉的其他大陆的地形没有什么差别,同样有山有水、高低起伏。
南极有高山。罗宇胜山是南极洲最高的山,海拔5139米,在七大洲最高峰的评比中排名第六。南极有陆地上最大的峡谷,中国南极科考队利用冰雷达探测发现,东南极洲的伊丽莎白公主地底部有一条完整的大峡谷,该峡谷长度超过1000千米,最大宽度超过25千米,深度超过1.5千米,是迄今为止发现的地球最大峡谷。
南极也有河流和池塘。地处东南极洲怀特岩的奥尼克斯河,虽然长度仅有32千米,仍算是南极最长河流。南极洲咸水湖的代表是唐胡安湖,湖水含盐度极高,每升含盐量可达270余克,即使在零下70度,湖水也不会结冰。中国南极长城站附近有西湖、高山湖和燕鸥湖等淡水湖,是长城站主要饮用水的来源地。
南极还有荒漠。在南极洲东北方的麦克默多海湾附近,有一个被山脉包围的谷地,因山脉的阻挡,海风吹不进谷地中,冰川也凝固在半山处,流不进谷底,于是这里就成了一片荒漠,没有冰,也没有雪,只有裸露的岩石和沙土。
南极的地形跟其他大陆没有很大区别,所以,在很久以前,南极还没有那么冷的时期,这里也曾经生活着很多生物。
曾经生活在南极的生物有大有小,最大的当属恐龙。1991年,南极洲的夏天,美国古生物学家威廉·哈默在横贯南极山脉的柯克帕特里克山上发现了恐龙化石。在此之后,古生物学家又陆续在附近的山区发现了其他多种恐龙化石,其中既有植食性恐龙,也有肉食性恐龙。
小动物的化石则多在冻湖中发现。2019年,美国南极冰湖科考小组的研究人员在南极威兰斯冰原的墨瑟湖中发现了各种甲壳类动物和缓步动物水熊虫的遗骸。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-1-l.jpg)
除了动物化石,植物学家在南极也有一些发现。南极山区发现了低矮灌木和罗汉松等针叶乔木的化石,而在南极的荒漠谷地中,则发现了硅藻和苔藓类植物的化石。更让人惊奇的是,2014年,英国南极调查局的生态学家彼得·柯瑞在南极西格尼岛找到了一些还绿油油的1530年前的冰冻苔藓样本,在实验室中培养时,仅三个星期,这些苔藓就长满了保温培养皿。
那些沉睡中的“怪物”
其实,除了柯瑞的苔藓得以重生之外,冰原中还有许多沉睡多年的古生物,它们并没有死亡,在合适的条件下会再次“苏醒”。
2014年,日本国家极地研究所的科学家们成功复活了1983年在南极洲发现的缓步动物水熊虫。2018年,俄罗斯的科学家则复活了在西伯利亚永久冻土层中冷冻了4.2万年的线虫。研究人员将冷冻线虫培养在培养皿中,温度保持在20℃,经过几周的培育,线虫开始慢慢蠕动和进食。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-2-l.jpg)
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200413-3-l.jpg)
但是,除了这些主动培育和复活的生物外,还有一些意想不到的“怪物”也苏醒了。2014年,法国艾克斯马赛大学的研究员让·克拉维里的团队在西伯利亚冻土层分离出了多种巨型病毒,研究员们把它们称作髓病毒,这些病毒基因组与现有病毒仅有11%相同,我们对它们很不了解。尽管它们已经冷冻了3万年,但仍然“活着”,当研究员们把髓病毒和单细胞生物变形虫培养在一起时,變形虫被感染死亡了。
同一年,世卫组织澳大利亚合作中心的科学家艾伦·赫特在南极阿德利企鹅体内,检测到一种前所未见的新型禽流感病毒。遗传分析,企鹅体内的这种禽流感病毒与现代禽流感病毒都不同,但还算幸运的是,企鹅体内的新型病毒只传染鸟类,人类还没有危险。
但不是总有这样的“幸运”。2016 年 8 月,西伯利亚的亚马尔半岛上,一名12岁的男孩因感染炭疽死亡,同时还有至少20人也因此住院。但这一次,致病的炭疽杆菌并不是来自最近患病的牲畜,而是来自一头因感染炭疽死于1941年的驯鹿尸体。驯鹿身覆的冻土被夏天的热浪融化,炭疽杆菌进入到附近的水和土壤中,最终进入食物供应链,最后导致附近2000多只驯鹿被感染,并感染了一些居民。
你也许觉得,目前发现的这些病毒要么不感染人类,要么危害程度很小,并不值得担心,但是你知道吗?与面积约1000万平方千米的西伯利亚永久冻土层相比,南极面积达到了6500万平方千米,不仅冻原面积远大于西伯利亚,南极还具有更加多样的地形,曾生存过更多古老的生物。南极冰盖下究竟埋藏着什么,它们是否能再次复活,对人类会产生什么影响?这些问题,我们目前所知的还十分有限。掀开南极“魔盒”的冰盖,会释放出什么,根本难以想象。
也许,这一天已经不远了。2018年,44个国际组织的84名科学家结合了24项卫星观测结果评估了南极冰盖的融化速度,研究结果表明,在2012年之前,南极洲每年约融化760亿吨的冰,但这一数字在2012—2017年增长了3倍,即这五年间,南极大陆每年融化的冰达到了2190亿吨。这一数字随着气温的升高还在继续增长,研究小组预估,南极冰盖可能会在150年内消失。到那时,人类能战胜冰盖下的“怪物”吗?