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海洋中发现流感和新冠病毒:海洋病毒库谁来消杀?
吉林大学:杨学祥,杨冬红
海洋中发现流感和新冠病毒
新浪科技讯 北京时间4月13日消息,据国外媒体报道,依据最新一项研究,全球海洋中现已发现5500种新病毒!
目前,研究人员分析了来自世界各地的数万份海水样本,寻找潜在的RNA病毒,或者使用RNA作为其遗传物质的病毒,例如:新型冠状病毒就是一种RNA病毒。
该项研究报告发表在4月7日出版的《科学》杂志上,研究人员分析了来自世界五大洋中121个区域的35000份海洋样本。研究人员称,他们检测了从浮游生物中提取的基因序列,浮游生物是RNA病毒的常见宿主。通过寻找一种叫做RdRp的古老基因,他们锁定了属于RNA病毒的序列。RdRp存在于所有RNA病毒中,但其他病毒和细胞中并不存在,最终他们鉴定发现超过44000条含有该基因的病毒序列。
总体而言,他们确定了大约5500种新RNA病毒,它们分别属于5个现有门分类,以及5个新提出的门分类,研究人员将分别命名为:Taraviricota、Pomiviricota、paraxenviricota、Wamoviricota和Arctiviricota。其中Taraviricota门病毒种类分布在温带和热带水域特别多,而Arctiviricota门病毒集中分布在北冰洋海域。
祝叶华撰文指出,137亿年前,宇宙大爆炸,一切从无到有。47亿年前地球形成,早期地球如炙热的炼狱,不断受到天外来客的袭击,随着袭击次数的减少,地球逐冷却下来并开始下雨,原始海洋形成了。生命起源的深海热液喷口假说认为,地球形成伊始,陆地环境太过恶劣,所以生命最初起源于深海。而对于生命进化中非常重要的节点——复杂生命形式是否仍然是在深海中最先形成的?——科学家一直没有搞懂。斯坦福大学的研究人员试图回答这一问题。他们在最近发表的研究中指出,深海是早期地球上温度唯一稳定的地方。深海为复杂生物提供了一个稳定的、维持生命的避难所,让这些蓬勃发展的生命形式能够充分利用有限的氧气供应,使其免受浅滩温度剧烈波动的影响。
深海热液喷口假说:该假说认为地球早期的大气层是一个相当恶劣的环境,几乎没有氧气,也没有保护地球生命免收紫外线灼伤的臭氧层。所以有些科学家就认为生命是从海洋中开始的。紫外线可以穿透最浅的水域,因此生命可能开始在海洋深处。在海底,有一些地区被称为热液喷口。这些令人难以置信的“滚烫”的水下区域至今仍充满着非常原始的生命。相信热液喷口理论的科学家说,这些非常简单的生物体可能是前寒武纪时期地球上最早的生命形式。
深海热液喷口假说认为,太阳的毁灭性射线一直狠狠地折磨着年幼的地球,陆地上几乎没有滋养生命的可能,所以只有在阳光无法摄入的深海才能为生命提供摇篮。而在一个氧气有限的世界里,新进化的生命需要尽可能有效率,而这只能在相对稳定的深度才能实现。
此前,科学家们已经建立了一个理论,即生命体的存在需要有适宜的温度,在这个温度下,它们可以利用最少的氧气茁壮成长起来。
在水面上,温度的变化幅度在10℃左右。然而,在海平面1千米以下,季节的温度变化小于1℃。文章的作者之一、斯坦福大学地质学助理教授埃里克·斯珀林表示,在当时的地球环境下,深海是温度唯一保持一致的地方。他们认为,在氧气含量有限的世界里,新进化的生命需要尽可能有效率的利用有限的氧气来维持生命活动,而这只有在相对稳定的深度才能实现,这就是为什么动物会出现在那里。斯珀林表示,斯坦福大学此次的研究目的是应用动物生理学知识,在不断变化的环境中理解化石记录。这些信息可能有助于了解未来能够在不同环境中生存的生物种类。
https://www.kepuchina.cn/wiki/geography/201903/t20190315_1027526.shtml
这项研究给我们的启示是,深海稳定的环境可能是病毒的藏身之所。Taraviricota门病毒种类分布在温带和热带水域特别多,而Arctiviricota门病毒集中分布在北冰洋海域。南极大陆周围的南大洋未列入地点清单,可能是南极臭氧洞常年出现,更多紫外线进入大陆和海洋,消杀了海洋和大陆表面的各种病毒,使南大洋深海的病毒失去上升到海面的机会。
深海是病毒的藏身之地,浅海是病毒的传播中转站,海洋生物是病毒的传播工具。这是沿海国家和地区疫情高发的重要原因,例如,美国、印度、巴西、英国、俄罗斯、德国、法国、意大利、西班牙、日本、南韩、伊朗、越南、土耳其、阿根廷、荷兰、哥伦比亚、印度尼西亚都排在新冠疫情前18位。而内陆国家相对疫情较轻,如蒙古、哈萨克斯坦,吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗。
全球新冠疫情:截至2022年4月12日18时01分
地区 新增确诊 确诊 治愈 死亡
美国 9747 82103067 79959456 1012461
印度 861 43036928 42504329 521723
巴西 7210 30161205 29076974 661389
法国 107654 26972867 24198650 143466
德国 4507 22771886 18893100 132311
英国 - 21641004 19800663 170107
俄罗斯 11855 18018825 17271128 372245
韩国 90928 15635274 969524 19850
意大利 53920 15320753 13927128 160863
土耳其 5609 14965867 14661828 98437
西班牙 - 11627487 11033321 103104
越南 51924 10250160 8554923 42830
阿根廷 453 9054126 8886999 128233
荷兰 - 7995537 7093756 22101
伊朗 3125 7194768 6922629 140650
日本 33196 7083381 6509598 28726
哥伦比亚 297 6088335 5921483 139725
印度尼西亚1196 6035358 5811666 155717
太阳休眠会导致地球病毒多发
对于2020年太阳进入休眠期警告,科学界陷入了小冰期是否会发生的争论。事实上,太阳活动低值,紫外线的减少,最直接的后果就是病毒的繁殖和爆发。
在十五世纪至十七世纪的二百余年内,全球强震发生频繁,其它自然灾害也很集中,如瘟疫流行,低温冻害严重,被称为小冰期时期。这个时期也正是蒙德太阳黑子超长极小值时期,太阳活动处于低值状态,有人把它看作是小冰期气候产生的原因(见表1)。
2014年9月9日我们的研究表明,1996-2008年已进入21世纪太阳黑子超长极小期,严重低温和病毒爆发将成为大势所趋。2009年甲型流感爆发仅仅是一个最初信号。
回顾15-17世纪小冰期时代的瘟疫横行,我们必须做好迎接未来低温期带来的瘟疫和多种病毒爆发的准备。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-826254.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6186470f0102v186.html
表1 太阳活动、坏天时代、瘟疫、强潮汐和低温期的对应关系
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1233555.html
太阳风暴和两极臭氧洞有利于杀灭新冠病毒
表2给出了臭氧洞与病毒流行的对应关系,表明太阳风暴和臭氧洞对疫情消失的贡献。
表2 世界历次流行亚型、臭氧洞和太阳风暴记录统计表
年 限 | 名 称 | 首发地区 | 拉马德雷 | 太阳风暴 | 臭氧洞 |
1510 | 英国流感 | 英国 | |||
1580# | 美洲土著流感 | 美洲 | 1582年 | ||
1675 1733 | 流感 流感 | ||||
1742 -1743 | 东欧流感 | 东欧 | |||
1837 | 欧洲流感 | 柏林,西班牙 | 1859年 | ||
1889# -1894 | 俄罗斯流感 | 俄罗斯 | 冷位相 | ||
1890# | EI | 英格兰 | 冷位相 | ||
1900# | EI | 英 国 | 冷位相 | ||
1918# | 西班牙流感 | 美国 | 冷位相 | 1921年 | |
1957# | 亚洲流感 | 中国贵州 | 冷位相 | 1958年 | |
1967年 | |||||
1968# | 香港流感 | 中国香港 | 冷位相 | 1972年 | |
1975年 | |||||
1977 | 俄罗斯流感 | 俄罗斯 | 冷暖边界 | 1989年 |
1982* 1987* 1992* |
1997 | Al | 中国香港 | 暖位相 | 1997* | |
1998 | |||||
1999 | Al | 中国 | 暖位相 | 1999 | |
2000 | |||||
2001 | |||||
2002* | 非典型肺炎 | 中国 | 冷位相 | 2003年 | 2002* 2003 |
2004 | Al | 越南 | 冷位相 | 2005 | |
2006 2007* | |||||
2008 | |||||
2009# | 甲型流感 | 墨西哥 | 冷位相 | 2010-2011年 | 2011 2011* |
2012# | 中东呼吸综合征 | 沙特阿拉伯 | 冷位相 | 2012-2014年 | 2012* 2015 |
2016# | 中东呼吸综合征 | 韩国 | 冷位相 | 2017年 | 2018 |
2019# | 新型冠状病毒 | 冷位相 | 2021年 | 2020* 2020 |
注:#为全球大流行,*为北极臭氧洞。南极臭氧洞每年都发生,表中例举的是1993-2020年面积最大的前15位。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332835.html
表3显示,南极臭氧洞面积最大的前8名都受到较强太阳风暴作用,其中2003年最强烈,2006年、2015年、1998年、2008年和2011年次之。
表3 臭氧洞、太阳活动、异常寒流、月亮赤纬角极值、最热年、厄尔尼诺和拉尼娜对比
序号 | 年份 | 臭氧洞面积 (百万平方公里) | 太阳活动或太阳黑子缺席 最热年 | 厄尔尼诺或 拉尼娜 | 异常寒流或月亮赤纬角极值 |
1 | 2006 | 26.6 | 12月太阳耀斑 | 厄尔尼诺 | 南极寒流 极大值 |
2 | 1998 | 25.9 | 最热年 4-5月太阳风暴 | 最强厄尔尼诺转拉尼娜 | 长江大洪水 |
3 | 2003 | 25.8 | 11月最强太阳风暴 | 弱厄尔尼诺 | |
4 | 2015 | 25.6 | 峰值 0缺席 最热年 3月太阳风暴 | 最强厄尔尼诺 | 极小值 |
5 | 2008 | 25.2 | 谷值 268缺席 12月磁气圈破洞 | 拉尼娜 | 中国雨雪冰冻灾害 |
6 | 2001 | 25 | 4月太阳耀斑和CME | 拉尼娜 | |
7 | 2000 | 24.8 | 峰值 4月太阳磁暴 | 拉尼娜 | |
8 | 2011 | 24.7 | 峰值2缺席2月太阳风暴 | 拉尼娜 | |
9 | 2005 | 24.4 | 最热年 | 拉尼娜 | 极大值 |
10 | 1993 | 24.2 | 弱厄尔尼诺 | ||
11 | 1994 | 23.6 | 弱厄尔尼诺 | ||
12 | 2020 | 23.5 | 谷值 | 拉尼娜 | |
13 | 1999 | 23.3 | 拉尼娜 | ||
14 | 2018 | 22.9 | 221天缺席 | 弱拉尼娜 | |
15 | 1996 | 22.8 | 谷值 | 弱拉尼娜 | 极小值 |
http://finance.ifeng.com/a/20150825/13931633_0.shtml
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-991473.html
“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”
我们在1999年撰文提出,到达地球的太阳辐射能大约有2%被平流层的臭氧吸收,7%被电离层吸收。当黑子活动高峰发生太阳风暴时,会大量破坏南极臭氧,随之产生“臭氧洞漏能效应”和“地磁层漏能效应”,使被地磁层和臭氧层阻隔的9%的太阳能由平流层进入对流层,导致南极平流层变冷对流层变暖。收缩的平流层自转变快,膨胀的对流层自转变慢,这是赤道高空风产生的一个原因。
正X射线,γ射线和紫外线,大约占太阳辐射光谱总能量的9%.在80~400km高度范围的电离层,γ射线和X射线被N2和O2/O3所吸收,在15~55km高度的臭氧层,99%的紫外线被O3所吸收.即在地球磁层、大气层和臭氧层被破坏的时候,到达生物圈的太阳辐射能将增大9%,造成地表温度的大幅度波动.与此同时,到达地表的γ射线、X射线和过量紫外线将造成大规模的生物灭绝.这就是臭氧洞漏能效应.
http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZGDW199910001191.htm
https://www.doc88.com/p-4317663607230.html
https://www.docin.com/p-344676587.html
2022年3月19日地球两极正在经历异常的极端高温的条件:2020年9月南极出现臭氧洞(面积排序12位),2020年3月北极出现最大臭氧洞。与此同时,大量太阳风带来的高能粒子通过臭氧洞进入地球两极,杀灭新冠病毒,抑制了性冠疫情的发展,形成疫情的季节性波动,对应3-4月和9-11月疫情低谷期。
2020年两极臭氧洞阻碍了新冠病毒疫情的发展
2020年3-5月北极出现臭氧洞,2020年9-12月南极出现臭氧洞。全球疫情爆发低谷在2020年3-5月和9-12月,臭氧洞扩大导致更多太阳高能粒子进入两极,有利于对病毒的消杀。
https://www.jiemian.com/article/7125750.html
https://new.qq.com/rain/a/20220222A03B1Q00
https://www.163.com/dy/article/H0Q9MGE60534A4SC.html?f=post2020_dy_recommends
南非、秘鲁、智利、阿根廷、澳大利亚、巴西都是南半球国家,新冠疫情低值期大致相同,特别是每年9-12月南极臭氧洞的影响都客观存在。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332575.html
事实证明,臭氧洞在新冠疫情中保护人类。与太阳黑子通过臭氧洞进入地表导致皮肤癌相比,利弊斟酌孰为重?
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332703.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1332598.htm
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